miR-145调控ACE-Ang II通路介导肺微血管内皮细胞在体外循环致大鼠肺损伤中的作用研究

Acute lung injury(ALI) induced by cardiopulmonary bypass(CPB) is the main reason that prolong the ICU staying and hospital mortality increasing of the infants with congenital heart disease after surgery performed, which is still not clear in mechanism. Our previous study found that the expression of miR-145 in piglet lung tissue declined after ALI induced by CPB. As a predicted target gene of miR-145 by bioinformatics study, ACE mRNA promotes the expression of AngII, which impacts on pulmonary microvascular endothelial cells(PMVECs), and then express all the components of the RAS system, resulting in lung tissue damage. We intend to prepare rat ALI model by performing on CPB surgery and PMVECs ischemia-reperfusion injury to study the function of miR-145. The expression of ACE mRNA and Ang II mRNA in CPB induced ALI in vivo and vitro will be measured. By structural genomics methods, validating ACE mRNA is a target gene of miR-145. The study of ACE-Ang II pathway modulating by miR-145 will provide a new research evidence to reveal the pathogenesis of CPB induced ALI.

体外循环（CPB）后急性肺损伤（ALI）是先天性心脏病患儿心脏手术术后ICU滞留和病死率增加的主要原因，发生机制尚不明。我们前期发现，CPB致乳猪ALI后肺组织中miR-145表达降低，生物信息学方法预测其靶基因为ACE mRNA，文献研究证实后者可增加AngII表达,作用肺微血管内皮细胞，进而促进表达RAS系统全部组件，导致肺组织损伤。拟使用大鼠CPB致ALI模型及肺微血管内皮细胞缺血再灌注模型，进一步明确miR-145在CPB致ALI中的作用及miR-145对ACE mRNA及AngII表达变化的影响，并通过结构学验证ACE mRNA是miR-145的靶基因。研究miR-145对ACE-Ang II轴的调控机制将为揭示CPB后ALI发病机制提供新的研究依据。

体外循环（CPB）后急性肺损伤（ALI）是心脏手术后ICU滞留和死亡率增加的主要原因。既往发现miR-145在CPB致乳猪ALI后肺组织中表达降低。我们分别建立了大鼠CPB致ALI模型和肺微血管内皮细胞（PMVECs）缺氧复氧模型（H/R）研究了miR-145的作用。在CPB转流后ALI的大鼠呼吸指数升高、氧合指数降低、肺水含量比、病理肺损伤评分升高、TNF-α，IL-6，IL-10表达升高,miR-145表达降低。通过尾静脉预注射LV-miR-145增加miR-145表达后大鼠CPB后呼吸功能损伤程度减轻，肺组织通透性增高程度减轻，炎性因子表达降低。在PMVECs缺氧复氧模型中，miR-145表达被抑制，PMVECs增殖能力及管腔形成能力减弱，凋亡细胞增加。转染miR-145增加其表达后可下调Bax、Cleaved-caspase-3和Cleaved-caspase-9以及上调Bcl-2而逆转H/R诱导的PMVECs增殖及管腔形成抑制和凋亡增加。从机制上讲，通过双荧光素酶报告基因验证Angpt2 mRNA为miR-145的靶基因。在大鼠CPB致ALI模型的肺组织中Angpt2/Tie-2/MLCK通路表达水平升高。增加大鼠肺组织miR-145表达可靶向抑制Angpt2 mRNA的表达，继而减少Angpt2/Tie-2/MLCK通路的表达。同时在H/R诱导的PMVECs中，Angpt2/Tie-2/MLCK表达水平升高，该通路的表达升高可在转染miR-145的缺氧复氧PMVECs细胞中被抑制。此外，Angpt2过表达后部分消除了miR-145对Tie-2/MLCK通路抑制的影响，减弱了miR-145对H/R处理的PMVECs增殖能力上调和凋亡抑制的程度。通过以上研究阐明miR-145可通过抑制Angpt2/Tie-2/MLCK表达，降低肺微血管内皮细胞凋亡程度，增加其增殖能力，减轻Angpt2/Tie-2/MLCK通路所引起的肺微血管内皮细胞屏障功能障碍造成的肺部毛细血管通透性增高，减轻肺水肿，降低炎性因子表达，改善呼吸功能，干预改善体外循环致肺损伤过程。为预防、治疗先天性心脏病患儿术后急性肺损伤的发生提供了理论基础。