MiR-145在系统性硬化症皮肤纤维化中的作用及机制研究

Progressive fibrosis replacement of normal tissue architecture in multiple organs is the main cause of death in systemic sclerosis, thus, blockade of TGF-βwhich induced persistent fibroblasts activation is the molecular targets for anti-fibrotic therapy in systemic sclerosis. Our previous study using microarray analysis demonstrated that miR-145 was significantly down-regulated in systemic sclerosis skin tissue. Bioinformatics analysis indicated that 3'untranslated region of Smad3 contained conserved potential seed sequences for miR-145. But the role of miR-145 in fibrosis has not been reported. Based on previous studies,we will investigate the expression of miR-145 in bleomycin-induced skin fibrosis animal models, and confirm the role of miR-145 in fibrosis by using miRNA-specific inhibitor or mimics to modulate miRNA expression. Furtherly, we evaluate the influence of miR-145 on TGF-βsignaling pathway,and identify miR-145 targeted genes using luciferase reporter.This study suggests important new directions for the treatment of SSc and will pave the way for the development of fibrosis targeted therapies.

全身多器官进行性纤维化是系统性硬化症高死亡率的主要原因，因此，阻断TGF-β信号通路诱导的成纤维细胞过度活化将是治疗系统性硬化症纤维化的重要靶点。申请者在前期工作中采用miRNA芯片发现，在系统性硬化症患者皮肤组织中，miR-145表达明显下调；生物信息学分析提示：TGF-β信号通路蛋白基因的3’UTR区含有miR-145的结合位点。但是， miR-145在纤维化疾病中的作用目前尚未见报道。在此基础上，本研究首先观察miR-145在博来霉素诱导的纤维化模型皮肤组织中的表达，并采用miRNA基因过表达或沉默技术确定miR-145对纤维化发生的影响；进一步从整体动物和细胞水平研究miR-145对TGF-β信号通路蛋白的表达和活化的影响，确定miR-145调控的靶基因，最后通过荧光素酶报告基因探讨miR-145对靶基因的调控机制。开展本研究，将为系统性硬化症抗纤维化治疗提供新的思路。

系统性硬化症（Systemic sclerosis, SSc）是一种病因未明的以皮肤、脏器纤维化为主要临床特征的自身免疫性疾病。microRNA（miRNA）可通过调控纤维化相关基因的表达而发挥促进或抑制纤维化的作用。本研究旨在通过生物信息学分析，筛选出在SSc纤维化中起重要调节作用的miRNA，并进一步验证。首先对正常对照者及SSc患者皮肤组织进行miRNA表达谱及生物信息学分析，筛选出可能调控靶基因PPARγ、MMP1的miRNA。在细胞水平探讨差异表达的miRNA对纤维化的影响，研究其对PPARγ、MMP1的表达调控作用。构建博来霉素诱导的皮肤纤维化小鼠模型，观察 miRNA和 PPARγ、MMP1的表达变化。最后探讨miR-146b和miR-503在博来霉素所致肺纤维化小鼠肺组织中的表达及其可能的作用机制。结果发现，SSc与正常对照者皮肤组织具有不同的miRNA表达谱，其中miR-130b、miR-202-3p表达上调；MiR-130b、miR-202-3p分别通过调控其靶基因PPARγ、MMP1的表达在SSc中发挥重要的促纤维化作用；在博来霉素诱导的皮肤纤维化小鼠模型中，miR-130b、miR-202-3p表达增加，而PPARγ、MMP1表达下调；在博来霉素诱导肺纤维化小鼠肺组织中miR-146b表达上调，miR-503表达下调，fox03、siah2基因表达下调，而生物信息学预测fox03、siah2可能为miR-146b的靶基因。本研究发现miRNA在SSc纤维化过程中发挥着重要的调控作用，对阐明SSc潜在的发病机制以及寻找该病的生物标志物具有重要价值。