miR-98通過抑制氧化低密度脂蛋白受體-1調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化形成的機(jī)制研究.pdf

1、動(dòng)脈粥樣硬化（Atherosclerosis, AS）是心血管疾病的最主要病因，其參與多種致命性心血管疾病如：心肌缺血、心絞痛、心肌梗塞以及心力衰竭等。如何抑制延緩 AS的形成，降低 AS性心血管疾病的發(fā)生率和死亡率已成為該領(lǐng)域共同努力的目標(biāo)。AS的形成機(jī)制復(fù)雜，主要包括以下因素：氧化應(yīng)激，動(dòng)脈內(nèi)皮損傷及功能障礙，泡沫細(xì)胞形成以及后續(xù)的脂質(zhì)沉積和血栓形成等。其中氧化應(yīng)激、內(nèi)皮功能障礙和泡沫細(xì)胞形成均為AS早期的特征性病理變化過程。

2、>　　微小核糖核酸（microRNAs，miRs）是一種由約22個(gè)核苷酸組成的RNA小片段，通過與靶基因的信使RNA3’端結(jié)合，有效抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄與翻譯，從而發(fā)揮不同的生物學(xué)效應(yīng)。研究證實(shí)，miRs參與多種心血管疾病，如心肌缺血、心肌纖維化、高血壓、糖尿病性心肌病、心力衰竭以及 AS等。然而，這些研究仍處于初期階段，miRs調(diào)控AS的機(jī)制如何，如何利用miRs治療AS都是懸而未決的問題。
　　前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AS患者血漿中的

3、某些miRs較健康志愿者表達(dá)存在明顯差異。通過生物信息學(xué)預(yù)測并分析microarray數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這些miRs具有一個(gè)共同的靶基因，氧化低密度脂蛋白受體-1（lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1，LOX-1）。LOX-1是氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein, Ox-LDL）在細(xì)胞膜上的受體，具有清道夫受體的特性。如前所

4、述，AS早期主要表現(xiàn)為氧化應(yīng)激、內(nèi)皮功能障礙、泡沫細(xì)胞形成以及脂質(zhì)沉積。因此，本研究針對(duì)上述特點(diǎn)，采用科學(xué)的篩選方法選取一個(gè)最具代表性的miR，研究其對(duì)AS的影響，并進(jìn)一步探討其可能的機(jī)制。研究內(nèi)容主要包括以下四個(gè)部分：
　　1. AS患者與健康志愿者血漿miRNA表達(dá)比較
　　首先采用microarray技術(shù)檢測AS患者與健康志愿者血漿miRs及mRNAs的表達(dá)。發(fā)現(xiàn)28個(gè)miRs以及32個(gè)mRNA表達(dá)發(fā)生明顯變化。通過R

5、eal-time PCR驗(yàn)證結(jié)果發(fā)現(xiàn) miR-98表達(dá)變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用生物信息學(xué)軟件再次驗(yàn)證miR-98與LOX-1存在結(jié)合位點(diǎn)。LOX-1是AS形成中的重要調(diào)節(jié)因子，提示miRs可能通過調(diào)控LOX-1表達(dá)影響AS的形成。
　　2.體外模擬AS環(huán)境評(píng)估m(xù)iR-98對(duì)AS形成的影響
　　為模擬AS的體外環(huán)境，本研究使用Ox-LDL干預(yù)人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著Ox-LDL濃度的逐步升高（0-10μg/mL），miR

6、-98的表達(dá)逐漸降低，而與此同時(shí)，LOX-1的表達(dá)逐漸增高。提示LOX-1與miR-98可能存在密切聯(lián)系。將miR-98 mimic和inhibitor轉(zhuǎn)染入細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)LOX-1表達(dá)被明顯抑制或增強(qiáng)。由于諸多因素參與 AS的形成，本研究同時(shí)檢測了氧化應(yīng)激反應(yīng)（活性氧自由基[reactive oxygen species, ROS]），內(nèi)皮功能相關(guān)因子表達(dá)（內(nèi)皮素-1[endothelin-1, ET-1]、內(nèi)皮型一氧化氮合酶[endot

7、helial nitric oxide synthase, eNOS]、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶[inducible nitric oxide synthase, iNOS]），內(nèi)皮細(xì)胞通透性，泡沫細(xì)胞形成（巨噬細(xì)胞油紅O染色）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，miR-98 mimic轉(zhuǎn)染的內(nèi)皮細(xì)胞組ROS、ET-1、iNOS表達(dá)降低，eNOS表達(dá)增高，泡沫細(xì)胞形成減少。miR-98 inhibitor作用與之相反。提示miR-98可能參與調(diào)控AS的

8、形成。
　　3. miR-98對(duì)小鼠AS的影響
　　為模擬AS的體內(nèi)環(huán)境，本研究采用LDLr-/-小鼠模型，并對(duì)其注射agomiR-98或antagomiR-98，檢測小鼠主動(dòng)脈LOX-1、ET-1、eNOS、iNOS表達(dá)情況，以及其對(duì)內(nèi)皮通透性以及脂質(zhì)沉積的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，agomiR-98可明顯抑制LOX-1、ET-1、iNOS的表達(dá)，增加eNOS表達(dá)，減少動(dòng)脈內(nèi)膜的脂質(zhì)沉積，并降低內(nèi)皮通透性改善內(nèi)皮功能。而antago

9、miR-98的作用與之相反。進(jìn)一步提示miR-98可能參與調(diào)控AS的形成。
　　4.驗(yàn)證LOX-1是miR-98的靶基因
　　為明確LOX-1是否為miR-98的靶基因，本研究采用熒光素酶報(bào)告基因進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn) miR-98 mimic組的熒光強(qiáng)度較對(duì)照組明顯降低，而相同濃度的miR-98 inhibitor則明顯增高；當(dāng)點(diǎn)突變LOX-13’-UTR后（沉默miR-98與LOX-1的結(jié)合位點(diǎn)），其已被miR-98 mim

10、ic抑制的熒光強(qiáng)度又恢復(fù)正常。提示LOX-1是miR-98的靶基因，其結(jié)合位點(diǎn)是LOX-13’-UTR上的447-453片段。由此驗(yàn)證了假設(shè)并得出結(jié)論：miR-98通過抑制LOX-1表達(dá)抑制AS的形成。
　　5.小結(jié)
　　miR-98通過抑制其靶基因LOX-1參與調(diào)控AS早期的特征性病理變化過程，抑制活性氧自由基生成，抑制ET-1、iNOS，增加eNOS的表達(dá)，從而改善動(dòng)脈內(nèi)皮功能，以及抑制泡沫細(xì)胞形成和動(dòng)脈內(nèi)膜脂質(zhì)沉積。本