miR-132/212调控IGF-1信号通路及细胞衰老的分子机制

IGF-1信号通路是参与细胞衰老发生的主要信号通路之一。我们前期研究发现miR-132/212可调控IGF-1信号通路中的三个重要蛋白，且在老龄小鼠肝脏中的表达显著下调。据此，我们推测miR-132/212可通过IGF-1信号通路调节细胞衰老。本项目拟在细胞水平及动物模型中研究过表达及抑制miR-132/212后，对细胞衰老的影响，深入探讨miR-132/212参与细胞衰老及调控IGF-1信号通路的分子机制，并进一步检测miR-132/212在细胞衰老模型及冠心病和肝硬化等衰老相关疾病患者血浆中的表达水平，分析miR-132/212的表达改变在细胞衰老过程中是否为一个普遍现象，从而揭示miR-132/212在细胞衰老中的作用及分子机制，为细胞衰老相关疾病的早期诊断、预防和治疗提供新的靶标和思路。

细胞衰老是多种疾病发生的一个普遍因素，深入探讨细胞衰老的分子机制将有助于阐明细胞衰老相关疾病发生的分子病理机制，为其提供防治新思路。近年来越来越多的研究证明microRNA在细胞衰老过程中发挥重要作用，我们的早期研究也发现miR-132在老龄小鼠肝脏中的表达显著下调，且生物信息学分析miR-132可能调控细胞衰老相关的重要信号通路——IGF-1信号通路中的多个蛋白，提示miR-132可能调控细胞衰老。以此为基础，我们分析了miR-132的表达及其生物学功能，发现miR-132/212在不同细胞中或不同实验条件下可表现出不同的生物学性状：在内皮细胞中过表达miR-132/212 duplex可促进细胞衰老，但转染miR-132/212的抑制剂抑制miR-132/212后并没有发现内皮细胞衰老被延缓；在肝成纤维细胞中过表达miR-132/212可促进细胞凋亡；在肿瘤细胞中，在较高浓度的H2O2或阿霉素处理条件下，miR-132/212可促进细胞凋亡，在较低浓度的H2O2或阿霉素处理条件下，miR-132/212促进细胞衰老。进一步研究发现miR-132促进内皮细胞衰老主要是通过抑制FOXO3的蛋白表达来实现的，抑制FOXO3可模拟miR-132/212的促细胞衰老作用，增加FOXO3的表达可逆转miR-132/212的促细胞衰老作用；研究还发现冠心病患者miR-132的血浆浓度高于健康对照组，具有统计学意义，提示血浆miR-132可作为冠心病诊断的分子标志物。外泌体是血浆中microRNA的主要存在形式之一，也具有重要的生物学功能，我们的研究初步发现miR-132慢病毒载体感染HCAEC后培养上清中的外泌体，可加速HCAEC衰老，结合冠心病患者miR-132血浆水平检测结果，我们推测分泌型的miR-132可能反馈调控血管内皮细胞衰老过程。同时，我们研究了另一microRMA miR-29，利用GSEA程序分析发现miR-29也可能是调控IGF-1/AKT信号通路的重要microRNA，进一步利用双萤光素酶基因报告系统验证发现miR-29可调控通路中7个基因的3’UTR。本研究提示microRNA在细胞衰老过程中发挥重要作用，可能在细胞衰老相关疾病中扮演着重要角色。