microRNA-486参与心肌缺血保护的作用及机制研究

MicroRNA-486 is one of key microRNAs which are abundance expression in myocardial cells,but its roles in pathophsiology of myocardial ischemia are not elucidated. This project aims to generation of cardiac-specific microRNA-486 transgenic mice. By using myocardial cell cuture, lentivirus mediated microRNA inhibition and cardiac-specific transgenic mouse, we will identify the roles of microRNA-486 in regulation of myocardial ischemia. The roles of microRNA-486 in regulation of cell growth, apoptosis, autophagy and energy metabolism will be obserevd by using overexpression or silencing strategies. The target genes of microRNA-486 will be determined by using bioinformatics, bio-chips and 3-UTR reporting system.We will also confirm the function of 2-3 microRNA-486 target genes by using adenovirus-mediated gene transduction in myocardial ischmia models of trangenic mouse. This project will elucidate the function of microRNA-486 in regulation of myocaridal ischemia and provide novel targets for prevention or treatment of ischemia heart disease.

microRNA-486是心肌细胞高丰度表达的重要microRNA之一, 但其在心肌缺血适应及损伤反应中的作用和机制并不清楚。本项目将建立心脏特异启动子启动的MicroRNA-486转基因小鼠模型，利用心肌细胞培养、病毒介导基因沉默及组织特异的转基因小鼠模型，确定microRNA-486在心肌缺血中的表达及调控机制；确定高表达或干涉microRNA-486对心肌凋亡、自噬及能量代谢等生物学特性的影响，从而明确microRNA-486在心肌缺血保护中的作用。利用生物信息学、生物芯片及3-UTR报告系统，确定心肌细胞MicroRNA-486的靶基因。利用重组腺病毒基因转移结合miR-486 转基因小鼠心肌缺血模型，阐明其2-3个靶基因介导microRNA-486作用及机制。最终将阐明microRNA-486在心肌缺血病理生理过程中的作用及机制，为缺血性心脏的防治提供新的靶点。

miR-486 是一种心肌、血细胞等细胞高表达的miRNA，但其生物学特性及在缺血性心脏病中的作用并不清楚。本研究利用细胞和动物模型，检测了miRNA-486在低氧心肌细胞中的表达，研究结果表明miR-486 是一种低氧诱导的miRNA。 在体外心肌培养模型中，利用携带miR-486的腺病毒表达载体，体外转染并培养心肌细胞。重组腺病毒介导的高表达miRNA-486能够保护细胞免于低氧诱导的细胞凋亡。干涉miR-486-5p影响心肌细胞凋亡、自噬、细胞周期、细胞增殖指数及细胞能量代谢变化。建立了小鼠心肌缺血模型，miR-486在缺血区心肌表达明显降低。构建了携带 miR-486基因的重组腺腺病毒载体，并包装和制备了病毒。利用冠状动脉结扎策略，构建了小鼠心肌缺血的模型，心肌缺血区域直接注射携带miR-486腺病毒能够提高其表达水平。心肌高表达miRNA-486治疗能够明显改善小鼠缺血性心肌的功能，包括各种心脏功能功能指标的改善。组织学检查发现miR-486能够促进新生血管的生成，伴随着心肌细胞的凋亡明显减低。机理研究包括miR-486基因转染对细胞低氧诱导血管生长因子分泌的影响及机制。高表达miR-486的细胞分泌促血管生长因子包括VEGF和HGF 的分泌。miR-486 高表达细胞分泌血管生长因子与细胞内PI-3K/Akt的信号有关。外泌体是细胞之间信息传递重要方式。miR-486基因修饰外泌体内miRNA-486的水平明显增高，携带miR-486 的外泌体能够促进内皮细胞的迁移及血管新生。本项目阐明了miR-486影响缺血性心肌的作用及机制，为其治疗提供了新的策略。本论文共发表论文2篇，申请专利1项。