动物所有关miRNA在心肌保护中的作用研究取得新成果

2011-2-21 11:02 来源: 中国科学院
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  miRNA为一类非编码的微小RNA,近年来有关miRNA在心脏中的功能的研究受到广泛关注。心肌缺血、心肌细胞能量代谢不足会导致心肌细胞凋亡的发生,进而发生心肌梗死。心肌梗死涉及复杂的分子机制,有报道显示,梗死的心肌组织与正常心肌组织相比较,miRNA表达谱存在差异,一些miRNA表达会上调,一些miRNA表达会下调。这说明miRNA在心肌梗死过程中扮演重要角色。

  近期,中科院动物研究所李培峰研究员领导的研究组有关miRNA在心脏中作用的研究取得了重要进展,发现miRNA-499通过抑制心肌细胞凋亡抑制心肌梗死,具有心肌保护功能,并揭示了其相关的分子机制。李培峰研究组发现,在大鼠心肌梗死组织及缺氧诱导的心肌细胞凋亡过程中,miRNA-499的表达水平显著下调。进一步研究证实了miRNA-499具有抑制心肌细胞凋亡的功能。该研究构建了心脏特异性miRNA-499转基因小鼠,缺血再灌注诱导小鼠心肌梗死,与野生型小鼠比较,转基因小鼠的凋亡心肌细胞、心肌梗死面积明显减少,心功能各项指标也显著改善。这说明miRNA-499能够通过抑制心肌细胞凋亡发挥心肌保护的功能。

  研究人员还系统研究了miRNA-499调控心肌细胞凋亡的分子机制。miRNA-499通过抑制其靶蛋白钙调磷酸酶催化亚基CnAa和CnAb,抑制了钙调磷酸酶介导的Drp1去磷酸化,导致Drp1失去促线粒体分裂的功能,从而抑制细胞凋亡的发生。在心肌细胞凋亡及心肌缺血损伤过程中p53表达水平升高,转录抑制miRNA-499的表达,从而促进心肌细胞凋亡及心肌梗死的发生。

  研究成果发表在Nature Medicine( 2011 Jan;17(1):71-8)上。该研究结果对于阐明心肌梗死发病机制及为心肌梗死的预防和诊断提供了新的思路,特别是为开发微小RNA作为治疗凋亡相关心脏疾病药物具有重要的指导意义。