saRNA通过调控DUSP12抑制心肌肥厚的机制研究

Cardiac hypertrophy is an important pathophysiological process during the development of heart failure. Our previous research demonstrated that the cardiac specific overexpression of DUSP12 would alleviate cardiac hypertrophy, indicating that DUSP12 could be a potential target for the treatment of hypertrophy. Latest studies reported that saRNA could promote the expression of target gene, providing the possibilities of specific gene activation. Here, we raise the hypothesis that saRNA can inhibit cardiac hypertrophy via activating the expression of DUSP12. We test the activating effect and function of saRNA in the cell and animal model of hypertrophy. Then with the help of CHIP, RIP, sequencing and other biochemistry and molecular biology approaches, we will explore the underlying mechanism of activation of DUSP12. Through exploring the function of saRNA in the process of hypertrophy we can provide new treating target and approach for clinical practice.

心肌肥厚是心衰发展过程中重要的病理生理改变。课题组前期研究发现磷酸酶DUSP12的高表达可以显著抑制小鼠心肌肥厚的发生，是潜在的心肌肥厚治疗靶点。新近发现的saRNA为安全有效的靶基因激活提供了可能。因此我们假设，saRNA可靶向性激活DUSP12，并进一步抑制心肌肥厚。本研究拟在大鼠心肌细胞肥大模型和大鼠心肌肥厚模型中，检测saRNA对DUSP12的激活效率及saRNA激活DUSP12后抑制心肌肥厚的作用，并利用靶序列突变、表观遗传学检测、染色质/RNA免疫沉淀等技术探究saRNA激活DUSP12的分子机制。本研究通过对saRNA激活DUSP12的效率、作用及相关分子机制的探索，为心肌肥厚的临床治疗提供新的干预靶点和方法。

缺血性心肌病是导致心脏衰竭的最主要原因，各种原因导致的心脏供血不足，进而引起心肌肥厚、功能障碍，最终导致不可逆的心脏重塑。既往研究发现，DUSP12、NEXN、HSP1A1在心脏发育、稳定T管及线粒体结构功能中起到至关重要的作用。但上述基因在调节心肌应激刺激过程中的确切作用尚不明确。.病毒和质粒转染作为经典的基因过表达技术在细胞实验中广泛应用。但病毒转染存在显著的生物安全隐患，因此病毒转染技术并未在临床上广泛应用。小双链RNA(double-strand RNA，dsRNA)作为常用的基因工具可调控基因表达，产生特定的生物学表型，其中小干扰 RNA介导的 RNA 干扰 (RNAi)技术应用最为广泛。目前，RNAi 技术已经成为后基因组时代基因功能研究以及人类疾病药物开发最重要的工具之一。与之相反，RNA 激活 (RNAa)现象的发现意味着全新的治疗思路，为靶向基因激活进而治疗人类疾病提供了可能和理论基础。.课题组前期研究发现，在体心脏缺血模型以及心肌细胞体外缺氧模型中NEXN表达水平随缺氧时间下调，而既往文献报道NEXN在缺血预处理过程中呈上调改变，因此，我们推测，早期激活NEXN对处于应激条件下（缺氧）的细胞可产生良好的保护作用，因而为细胞保护提供了一种有效的新方法。利用saRNA方式，通过体内外干预实验结合转录组及蛋白组测序联合分析，发现上调NEXN有助于心肌收缩、钙离子通道功能及膜结构稳定，并可能通过抑制Rho / ROCK途径降低心肌细胞凋亡和炎症反应，从而起到心肌保护作用。.靶向HSPA1A启动子的saRNA可通过预先激活HSPA1A的表达而保护心肌细胞免遭缺氧损伤。本研究以HSPA1A为研究靶点，根据其启动子序列设计序列特异性的saRNA序列，并在心肌细胞系中探索了saRNA对HSPA1A的激活效果和心肌保护作用。.本研究结果提示，体内外功能实验表明NEXN、HSPA1A表达有助于维持心肌细胞结构和功能，抑制心肌缺氧条件下凋亡。NEXN、HSPA1A可能成为治疗缺血性心肌病的新的干预靶点。