核仁素對microRNA的調控及其在心肌保護中的作用

《核仁素對microRNA的調控及其在心肌保護中的作用》是依託中南大學，由蔣碧梅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：核仁素對microRNA的調控及其在心肌保護中的作用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔣碧梅
• 依託單位：中南大學

項目摘要

核仁素是具有多生物學功能的RNA結合蛋白，但核仁素是否能調控miRNAs的表達，是一個全新的研究領域。申請者前期工作發現核仁素在心肌缺血預適應中表達上調,並起著重要作用；採用核仁素轉基因鼠，通過miRNA晶片發現36個差異表達miRNAs，並在其中7個miRNAs的前體序列中發現完整的核仁素結合元件，推測核仁素可能通過與miRNAs前體結合，調控miRNA的表達，進而起心肌保護作用。本項目擬在上述研究的基礎上，採用轉基因小鼠、基因轉染或RNA干擾技術探討核仁素的心肌保護作用及其對靶miRNAs表達的影響；採用RNA-EMSA、蛋白質-RNA免疫共沉澱及報告基因探討核仁素對靶miRNAs的調控機制;採用miRNAs過表達、模擬物及抑制物探討miRNAs對核仁素心肌保護作用的影響。開展本項目有助於闡釋核仁素在心臟中的作用及其機制，為缺血性心肌疾病的防治提供新的思路和實驗線索。

結題摘要

心肌缺血及缺血-再灌注損傷導致心肌壞死和凋亡，是啟動心肌重構和心力衰竭要原因。 本項目擬採用心肌特異性核仁素過表達小鼠，篩選核仁素調控的miRNAs，在心肌損傷模型中觀察核仁素及其調控的miRNAs的心肌保護中的作用，探討核仁素是否通過調控miRNA的生成在損傷心肌中發揮保護作用，初探核仁素調控miRNAs的可能機制。 實驗結果： (1)成功構建核仁素心肌高表達的轉基因小鼠，核仁素高表達在整體動物水平能減輕心肌缺血-再灌注損傷。 （2）通過核仁素轉基因小鼠，採用高通量篩選技術發現核仁素影響多種miRNAs的生成，其中miR-21等16種miRNAs表達上調，miR-1等8種miRNAs表達下調。通過qRT-PCR驗證部分miRNAs，其中miR-21、miR-320在核仁素轉基因小鼠中表達上調，miR-133，miR-378表達下調。 （3）在阿黴素所致心肌損傷中miR-21、核仁素表達均上調。核仁素過表達或miR-21mimic能明顯抑制DOX所致的心肌細胞損傷，核仁素表達抑制或miR-21mimic可促進DOX所致的心肌細胞損傷。轉染miR-21inhibitor能中和核仁素過表達發揮的保護作用，轉染 miR-21 mimics作用相反。BTG2可能是miR-21的靶mRNA。 （4）心肌缺血再灌注損傷可導致miR-21表達均上調。I/R短時間內心肌核仁素表達下調，但是磷酸化核仁素上調。核仁素過表達可抑制H2O2所致的心肌細胞損傷，而核仁素低表達可促進H2O2所致的心肌細胞損傷。而且，轉染miR-21 inhibitor可以中和核仁素過表達的保護作用。相反，轉染miR-21 mimic作用相反。免疫共沉澱技術發現核仁素不僅能與miR-21等miRNAs結合，也能與Ago2發生相互作用。 （5）在缺血再灌注及阿黴素誘導的心肌損傷中，microRNA-126-5p的表達上升。轉染mimic組細胞存活率降低，LDH的釋放增加，細胞凋亡率升高，而inhibitor組結果則與之相反。在整體動物水平，microRNA-126-5p低表達可明顯抑制心肌I/R損傷。 結論：核仁素能調控多種miRNA的生成。核仁素通過調控miR-21的表達增加而發揮保護作用。核仁素可能通過磷酸化與Ago2相互作用增強上調miR-21的生成。microRNA-126-5p低表達可明