miR-126对内皮祖细胞功能的调节作用及机制研究

Endothelial progenitor cells play a key role in maintaining endothelial cell homeostasis and promoting vascular repairment.There are EPC dysfunctions during Hypertension。However, the regulatory mechanism is still unclear. Homeobox genes(HOXA9) could regulate the EPCs functions directly on NF-KB pathway. MiRNAs play an important role in regulation of the cardiovascular diseases. Our preliminary studies showed that the expression of miR-126 was lower in rats with hypertension. Increasing the expression of miR-126 in EPCs can help to promote endothelial cell proliferation and migration. Bioinformatics analysis showed that miR-126 could complementarily combine with the 3'UTR of HOXA9. The purposes of our study,firstly to confirm that miR-126 targets at HOXA9 expression inhibitedly; secondly to verify that downregulation of HOXA9 by miR-126 promotes the functions of endothelial progenitor cells, including tube formation, cell migration and cell adhesion;lastly to validate in vivo that miR-126 downregulates HOXA9 by targeting at the 3'UTR of the HOXA9 gene. Good understandings of the regulating mechanisms of miR-126 on the function of endothelial progenitor cells are very important for the future treatment of hypertention and other cardiovascular and cerebrovascular diseases.

内皮祖细胞（EPC）在维持内皮细胞内环境稳定和促进血管修复中起关键作用。高血压时存在EPC功能失常，但调控机制尚不明确，同源盒基因9（HOXA9）可直接作用于EphB4基因影响EPC功能,但EPC功能障碍过程中HOXA9表达通过何种机制调控、如何影响EPC功能尚未报道。本课题组前期研究表明miR-126在高血压大鼠外周血及EPC中低表达，上调其表达可促进内皮细胞的增殖和迁移能力。生物信息学分析提示miR-126与HOXA9的3'UTR区互补结合，本研究拟首先证实miR-126能靶向抑制HOXA9表达；继而，验证miR-126可通过下调HOXA9影响内皮祖细胞的功能，包括小管形成、细胞迁移和粘附等，从而促进内皮功能修复；最后，动物在体验证miR-126是通过靶向于HOXA9分子而调控EPC功能的各环节。明确miR-126调节EPC功能的机制可为高血压等心脑血管疾病的治疗提供新的方向。

高血压是我国患病率最高的一种慢性疾病，血压导致的内皮损伤和修复之间动态平衡的破坏是引起脑卒中、冠心病等心脑血管疾病的重要原因。内皮祖细胞（EPC）在维持内皮细胞内环境稳定和促进血管修复中起关键作用，临床研究证实，EPC功能与高血压、糖尿病等心脑血管疾病危险因素呈负相关，高血压时存在EPC 功能失常，但调控机制尚不明确，同源盒基因9（HOXA9）可直接作用于EphB4 基因影响EPC 功能,但EPC 功能障碍过程中HOXA9 表达通过何种机制调控、如何影响EPC 功能尚未报道。前期研究表明miR-126 在高血压大鼠外周血及EPC 中低表达，上调其表达可促进内皮细胞的增殖和迁移能力。生物信息学分析提示miR-126 与HOXA9 的3'UTR 区互补结合，本研究首先通过双荧光素酶报告载体技术及定点突变方法，确证miR-126 对HOXA9mRNA 表达的调控机制；其次，利用过表达及反义寡核苷酸技术，改变骨髓来源EPC 细胞系中miR-126 表达水平，检测HOXA9 表达水平改变，从而鉴定miR-126 对EPC 中HOXA9 表达的调控功能；同时，检测EPC 的小管成型、细胞迁移、细胞粘附及TSP-1 蛋白的形成能力等EPC 功能变化情况，验证miR-126 对HOXA9 的调控效应。最后，通过体内定向转染技术，在高血压大鼠模型中验证miR-126 调控HOXA9 表达从而影响EPC 功能的各环节。结果表明：高血压大鼠外周血内皮祖细胞数量与对照组相比明显减少。且减少水平与血压水平呈正比，现高血压大鼠内皮祖细胞中miR-126的表达水平明显增加，但western blot 分析提示HOXA9的表达水平降低。且在高血压大鼠的内皮祖细胞中miR-126的表达水平与血压水平呈正比，我们证实，HOXA9是miR-126的靶基因。当下调内皮祖细胞中miR-126的表达量时，HOXA9的表达量增加。进一步，在动物模型中过表达HOXA9时能够促进EPC 的小管成型、细胞迁移、细胞粘附能力，而下调HOXA9的表达能够逆转下调miR-126表达导致的促血管生成表型。这表明miR-126在血管发育过程中可能通过调控靶基因HOXA9的表达起重要作用。同时内皮细胞高表达的miR-126能够同时靶向VEGF，结果能够间接降低内皮祖细胞内一些炎症分子的表达。这些研究已取得了一系列的成果。