北大最新文章揭示miRNA在疾病治疗中的新作用
心脏间质纤维化是心肌梗死后心脏重塑的重要病理过程之一, 同时也是促使心肌收缩能力减弱, 心脏泵功能衰竭的重要原因之一。含有胶原成分的细胞外基质沉积是促使心肌梗死后心脏纤维化的主要因素。因此, 抑制胶原合成是临床上预防和治疗心肌梗死后心力衰竭的关键手段。由于缺少特定的抗纤维化药物, 目前对心脏纤维化的研究仍然主要集中于探索新的分子机制和信号通路。
吡格列酮(pioglitazone)是过氧化物酶增殖体激活受体-γ(PPARγ)激动剂, 具有增高胰岛素敏感性的作用, 目前在临床治疗中用于降低血糖、改善胰岛素抵抗。此外, 吡格列酮在各种心血管疾病中具有保护作用。研究显示, 心肌梗死动物模型中, 吡格列酮能减轻心脏纤维化, 改善心力衰竭。Mohite 等人发现, 在内源性 miR-711 高表达的小鼠脂肪细胞中, 阻抑 PPARγ, miR-711降低至基础水平。此外, 有文献报道, miR-711 在心肌梗死后表达改变, 推测 miR-711 与心脏纤维化病理过程相关，因此, 提出 miR-711 参与吡格列酮改善心肌梗死后心脏纤维化作用的假说。
为此研究人员希望能阐明心肌梗死后吡格列酮改变miR-711表达产生的效应及其机制。通过一系列实验，研究人员发现, 吡格列酮减少心肌梗死后Ⅰ型胶原表达, 上调 miR-711表达. 心脏成纤维细胞中, 吡格列酮促进 miR-711 表达, 过表达 miR-711 抑制Ⅰ型胶原表达。
阻抑 miR-711, 吡格列酮下调的 I 型胶原表达升高. 生物信息学筛选 SP1 为 miR-711 的靶基因, 经荧光素酶报告基因实验及Western blot 验证。此外, 吡格列酮降低心肌梗死后 SP1 的表达量, 成纤维细胞转染antagomir-711后, 吡格列酮下调的SP1表达量升高。
这项研究证明, miR-711-SP1-I型胶原信号途径参与吡格列酮抗纤维化效应, 为基于miRNAs的药物研究提供新的策略。
近期研究发现, miR-711 在各种组织器官损伤后表达失调，这一研究发现, miR-711 在大鼠心肌梗死后期表达显著下调。 因此, miR-711 可能在心肌梗死后心脏纤维化过程中发挥重要作用。
进一步研究发现, miR-711 抑制 AngⅡ刺激下心脏成纤维细胞中增加的Ⅰ型胶原表达，但是, 吡格列酮在体内发挥抑制心脏纤维化是否也能通过 miR-711 实现, 需要敲减动物体内的miR-711 来进一步证明. 越来越多的证据表明, 单一 microRNA 调节心脏纤维化能通过多个不同的靶 mRNA 实现. 对miR-711 的靶基因进行分析, 发现 SP1为参与纤维化的关键分子. 采用荧光素酶报告实验, 进一步明确SP1是miR-711调控的靶基因。
在心脏成纤维细胞中, 经进一步验证, miR-711 负调控SP1蛋白水平, 但不改变SP1 mRNA水平。因此, 推测 miR-711 可能通过抑制SP1 mRNA翻译达到负性调控蛋白水平. 此外, 这一研究结果证明, 吡格列酮能抑制心脏成纤维细胞中 SP1 蛋白表达量。这些结果提示, 吡格列酮通过miR-711-SP1 途径抑制Ⅰ型胶原合成。
