miR-32调控GATA6信号转导在高糖促进血管钙化中的作用及其机制

Vascular calcification commonly found in diabetic patients, is the pathophysiological basis of macrovascular disease, and is a major independent risk factor of high cardiovascular morbidity and mortality for diabetic patients. However, the pathogenesis of vascular calcification in diabetes is not yet fully understood. Our previous studies showed that miR-32 promoted vascular calcification, and it was found that high glucose could increase the expression of miR-32, rending vascular smooth muscle cells to differentiate into osteoblast-like cells. Moreover, we found that GATA6 and the downstream sm-MHC/OCN/Grem1 signaling pathways, which were closely related to vascular calcification, might be the targets of miR-32. Based on the above results, we hypothesized that high glucose could promote vascular calcification through increasing the expression of miR-32 and then regulating GATA6/sm-MHC/OCN/Grem1 signaling pathway. This project will attempt to reveal the role of miR-32/GATA6 axis in high-glucose-induced vascular calcification, and verify the clinical correlationship between miR-32/GATA6 and diabetes associated vascular calcification. The completion of this project will provide new potential biological targets for prevention and treatment of vascular calcification in diabetic patients.

血管钙化普遍存在于糖尿病患者，是大血管病变的病理生理基础，是糖尿病心血管疾病发病率和死亡率均高的主要独立危险因子，但糖尿病血管钙化的发病机制尚未完全阐明。课题组前期研究证实：miR-32可促进血管钙化的发生；高糖可上调miR-32的表达并促进血管平滑肌细胞向成骨样细胞分化；GATA6及其下游信号sm-MHC/OCN/Grem1被发现可能是miR-32的作用靶点。因此，本项目提出：高糖可通过上调miR-32影响GATA6/sm-MHC/OCN/Grem1信号通路促进血管钙化的发生。项目拟在细胞水平上明确miR-32/GATA6在高糖诱导细胞钙化过程中的作用及机制；在动物模型上探讨miR-32/GATA6在糖尿病血管钙化发生发展过程中的作用及机制；在临床明确并证实miR-32/GATA6与糖尿病血管钙化发生发展的关联性及临床意义。项目的完成将为糖尿病血管钙化的防治提供新的潜在生物学靶点。

糖尿病患者血管钙化的发生率远高于非糖尿病患者，是糖尿病患者发生心血管事件的重要病理学基础。目前，糖尿病血管钙化的发生机制仍未阐明，亦缺乏有效的防治措施。因此，研究糖尿病血管钙化的发生机制并降低心血管疾病死亡率具有重要意义。课题组前期研究证实：高糖状态下miR-32表达上调并促进血管钙化的发生，但高糖如何上调miR-32及其通过何种机制促血管钙化仍不清楚。课题组在国家自然科学基金项目81873651的资助下系统研究了miR-32/GATA6在糖尿病血管钙化发生发展过程中的作用及机制，取得了一系列原创性的研究结果。.1.首次在动物水平验证了miR-32是2型糖尿病血管钙化的重要致病因子。.2.在细胞水平证实高糖通过MAPK14-CEBPB上调血管平滑肌细胞miR-32的表达；miR-32通过靶向GATA6抑制sm-MHC表达促进平滑肌细胞向成骨分化；同时发现高糖可通过诱导巨噬细胞分泌富含miR-32的囊泡，靶向MEF2D抑制平滑肌细胞自噬促进钙化的发生发展。.3.进一步通过较大临床研究样本证实miR-32是极有开发应用前景的2型糖尿病血管钙化的早期诊断指标。.4.同时在课题进行过程中还有一些原创性的发现，并在本项目的支持下，探讨了miR-32在中枢神经系统中的表达及作用。首次证实miR-32敲除对小鼠生理状态下的行为学没有明显影响，但是在病理状态下，miR-32敲除可显著改善LPS腹腔注射诱导的小鼠抑郁样行为，其机制为miR-32通过抑制小鼠大脑海马星形胶质细胞的异常激活，降低谷氨酸能神经元的活化。结合前期课题组有关miR-32与血管钙化的研究结果，我们认为miR-32可能是关联血管钙化与抑郁症的重要共同致病因子。.课题深入研究了糖代谢紊乱与糖尿病血管钙化发生发展的关系及相应的病理机制，经细胞水平阐明机制、动物模型验证结论、临床研究证实相关性，明确了miR-32作为2型糖尿病冠脉钙化的早期生化学诊断指标及潜在药物干预靶点的可能性，申请且获批了国家发明专利，目前正在开展研究成果的转化工作，这可能为糖尿病血管钙化的防治带来新的突破，具有重要的临床意义及应用推广价值。