左室射血分数正常的心衰(HFNEF)和收缩性心衰的发病率及死亡率接近,但其发生机理尚未阐明。已认识到,微RNA(miR)-21能够抑制心脏成纤维细胞凋亡,进而导致心肌肥厚和心肌纤维化。本课题拟通过左室射血分数正常心衰模型和心肌纤维化细胞模型,系统地研究心脏成纤维细胞中miR-21表达与成纤维细胞凋亡之间的关系;miR-21与其靶基因Spry1和成纤维细胞凋亡相关基因Bcl-2之间的关系;并通过沉默Spry1和Bcl-2基因,探讨miR-21是否通过抑制其靶基因Spry1而产生对Bcl-2基因表达和蛋白合成的调控作用进而抑制成纤维细胞凋亡,以阐明miR-21抑制心脏成纤维细胞凋亡至左室射血分数正常心衰的发生机理,为防治HFNEF提供理论和实验依据。
随着高血压、冠心病和糖尿病发病率的增加,以及人口老龄化加重,这类人群将会表现出左室射血分数正常的心力衰竭(HFNEF); i-PRESERVE研究未能证实厄贝沙坦与安慰剂对比治疗HFNEF改善患者预后;Thum提出 miR-21和Spry1主要表达在心力衰竭患者的心肌成纤维细胞而不是心肌细胞上;Ji发现miR-21表达增加直接促进了Bcl-2基因的表达;yorga发现抑制Bcl-2表达,心肌成纤维细胞凋亡增加。为此,我们设计本课题探寻miR-21抑制成纤维细胞凋亡致心肌纤维化、心衰的发生机制。课题从三个方面进行心衰模型部分,纤维化模型部分和RNA干扰部分。涉及的试验方法主要有腹主动脉结扎术,成年大鼠的心肌细胞分离和鉴定,乳鼠心肌成纤维细胞的培养和鉴定,超声心动图检测,血流动力学检测,RT-PCR,Western-blot,northern –blot,原位杂交,病理切片染色(HE、MUSSON、TUNEL),ELISA,MTT,cck-8法,转染,基因沉默等 。实验结果1我们发现心衰大鼠心肌中miR-21高表达,纤维化和凋亡明显严重。2 体内(心衰模型)和体外(纤维化模型) miR-21和Bcl-2均呈正相关的关系。3 RNA干扰部分我们发现miR-21和其靶基因Spry1呈负相关关系; Spry1和Bcl-2呈负相关关系(沉默或过表达Spry1);Bcl-2和FGF2呈正相关(沉默或过表达Bcl-2)。另外我们还发现一个有趣的现象miR-21结合Spry1的位点在CDS区而不是传统的3′-UTR端。综上所述,我们可以这样推断: miR-21通过下调其靶基因Spry1,进而上调抗凋亡基因Bcl-2,导致心肌纤维化和心衰的发生。