基于miR-638对StarD10的调控探索其在HDL代谢中的表观遗传学机制

Plasma HDL levels have a protective role in atherosclerosis, yet clinical therapies to raise HDL levels have remained elusive. Although the role for microRNAs (miRNAs) in regulating multiple physiological processes including apoptosis, cell differentiation, and cancer is well established, the importance of these tiny RNAs in regulating lipid metabolism has only recently been uncovered. Recent advances in the understanding of the regulation of lipid metabolism indicate hat miRNAs play major roles in regulating cholesterol and fatty acid metabolism. These new findings may open new avenues for the treatment of dyslipidemias. We undertook an unbiased genome-wide screen of circulating miRNAs and identified a subset of 20 miRNAs differentially regulated n subjects with low plasma HDL-C levels. Based on the initial data of our study, in the present project, we select miR-638 and its potentially target gene STARD10 for further characterization of its role in the epigenetic regulation in the HDL metabolism.

晚近研究提示包括miRNA在内的表观遗传机制参与HDL代谢的调控。我们前期研究发现miR-638与HDL代谢异常有关，并提示StarD10为miR-638的潜在靶点。由此推测miR-638可能通过对其靶基因StarD10的表观遗传修饰调节HDL代谢。本课题拟：1、观察miR-638对靶标基因StarD10 mRNA及蛋白表达的影响；2、在细胞水平观察miR-638/StarD10对细胞胆固醇外流、HDL代谢相关基因/蛋白表达及相关细胞信号转导通路的影响；3、模式动物及颈动脉粥样硬化病人中观察miR-638/StarD10对HDL代谢及动脉粥样硬化的影响。拟通过上述研究，确定miR-638对StarD10的调控作用；明确miR-638/StarD10调节HDL代谢的作用及机制。本课题的研究成果，有助于揭示HDL代谢异常的表观遗传学机制，对于寻找HDL代谢异常新的预测指标与治疗靶点有重要意义。

脂代谢紊乱是国人沉重的健康负担。高胆固醇血症是动脉粥样硬化性心血管疾病的主要危险因素。除胆固醇水平升高外，高甘油三酯伴低高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）在中国人脂代谢紊乱中也十分常见。高甘油三酯和低HDL-C已经被确认为作为动脉粥样硬化发生的独立危险因子。血脂异常受表观遗传学调控，microRNA是表观调控的重要方式，研究microRNA在HDL代谢中的作用和机制，对血脂异常患者的预防和治疗提供新的证据。..1.miR-638对StarD10的调控作用：. miR-638、miR-33a、miR-33b与HDL-C水平相关，血脂康治疗后miR-638、miR-33a、miR-33b较基线水平负反馈性升高；在细胞水平验证辛伐他汀干预后miR-638、miR-33a、miR-33b反馈性升高，乙酰化低密度脂蛋白干预后miR-638、miR-33a、miR-33b反馈性降低； miR-638可与STARD10特异结合，过表达miR-638可以下调STARD10蛋白水平表达，抑制miR-638后STARD10蛋白水平的表达相应上调。..2.体外实验研究miR-638对脂质代谢的影响及相关蛋白的变化：.在HpG2细胞及THP1细胞中分别过表达及抑制miR638，提取RNA后用于脂质代谢相关基因的芯片检测，并对检测结果进行进一步的qPCR及Western blotting验证。在HpG2细胞及THP1细胞中分别过表达及抑制miR638及StarD10，利用荧光标记胆固醇检测细胞内胆固醇外流率。.3.体内实验研究StarD10对脂质代谢的影响及相关蛋白的变化：.腺病毒包装StarD10过表达载体及StarD10沉默载体可转染LDLr-/-小鼠肝脏；StarD10过表达为小鼠脂代谢的有利因素，可以通过ABCA1、ABCG1等途径促进胆固醇逆向转运，升高HDL3-L/HDL比例，并能改善小鼠主动脉斑块内脂质含量、降低斑块内炎症。