miR-221/222表达在心肌缺血动物模型内皮祖细胞心肌归巢促血管生成中的调节机制研究

Pro-angiogenesis has became a new strategy to save the starving myocardial in treating severe myocardial ischemia. MicroRNA is a kind of non-coding RNA and participates in the regulation of post-transcription. Previous studies have proved that miR-221/222 play an important role in the development of angiogenesis of ischemic myocardial. Endothelial progenitor cells (EPCs) are the progenitor cells of vascular endothelium, which can differentiate to vacular endothelial cells (ECs) and form neovascularization. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is the most important promoter in this process. In previous studies, we have proved that the expression of miR-221/222 is negatively related with the level of VEGF, and is closely related with the collateral. This study will discuss the mechanism of miR-221/222 in regulating the expression of VEGF in EPCs and the role of miR-221/222 in regulating the differentiation of EPCs to ECs and the ability of angiogenesis. And through the study above, we will discuss the possibility of miR-221/222 as a treating target in EPCs homing and proangiogenesis in ischemic myocardial.

目前诱导新生血管形成挽救濒死心肌已成为治疗严重心肌缺血的一种新策略。microRNA是一种非编码RNA，参与基因的转录后调控，研究证实miR-221/222在缺血心肌血管生成的发生发展中可能起重要调控作用。血管内皮祖细胞(EPCs)是血管内皮的前体细胞，在缺血心肌中可以诱导分化为血管内皮细胞，并形成新生血管，血管内皮生长因子（VEGF）是此过程中最主要的促进因子。课题组在前期研究中发现miR-221/222与VEGF表达水平负相关，且皆与侧枝循环建立密切相关，以此为基础，本课题将探讨miR-221/222在循环内皮祖细胞中对VEGF的调控机制，以及在此调控基础上，miR-221/222对内皮祖细胞向内皮细胞分化及成血管能力的调节作用。进而，探讨miR-221/222作为缺血心肌内皮祖细胞心肌归巢促血管生成干预靶点的可能性。

严重心肌缺血、缺氧条件下，如何最大程度减少心肌坏死与心脏衰竭及远期预后密切相关，促进新生血管再生、减少心肌细胞凋亡及调节心肌细胞自噬可以从不同角度减少心肌坏死，且三者之间协同作用，相互影响。临床队列研究发现，CTO患者HIF-1α和VEGF-A表达水平显著增高，且与循环内皮祖细胞数量显著相关，CTO患者血运重建术后CD34+&VEGFR-2+（r=-0.198，P=0.041)和CD34+&VEGFR-2+&CD133+（r=-0.121，P=0.052)为表面标记的内皮祖细胞数量下降程度与术后心脏收缩功能改善情况相关；心肌缺血小鼠模型研究发现，HIF-1α和VEGF-A蛋白表达、mRNA水平和蛋白/mRNA比值均显著增高，miR221、miR222、miR15、miR16、miR126、miR137、let7a、miR103、miR107、miR92a可能参与HIF-1α和VEGF-A的转录后调节；HUVECs中的研究发现，低氧条件下，HIF-1α，VEGF-A蛋白表达水平，mRNA表达水平均显著升高，HIF-1α蛋白/mRNA比值显著增高，但VEGF-A蛋白/mRNA比值无显著差异，miR15，miR16，miR137表达水平显著下降，let7a，miR103，miR107表达水平显著增高，低氧条件下，HIF-1α表达水平的增高可能源于转录后调节，而VEGF-A表达水平增高调节位点可能不在转录后水平；小鼠心肌细胞的研究发现，缺氧及再氧化条件下小鼠心肌细胞凋亡增加，而小分子阿米替林（AMP）通过激活TrkA信号通路减少小鼠心肌细胞凋亡；建立斑马鱼心肌细胞自噬模型，并进行有效性确认，为后续缺氧条件下心肌细胞自噬的机制研究提供坚实基础。后续研究中，一方面将针对上述micoRNA进行进一步功能验证（siRNA、miRNA antagomir，miRNA mimic）；另一方面，将进一步探讨心肌缺氧条件下，新生血管再生与心肌细胞凋亡和心肌细胞自噬之间的相互关系，从而为临床上改善严重心肌缺血患者的心脏功能，改善长期预后提供理论基础和可能的作用靶点。