炎症贯穿于动脉粥样硬化发生发展全过程。前期研究我们发现内皮细胞高表达miR-221/222通过抑制转录因子ETS-1的表达能减轻AngII诱导的内皮细胞炎症反应且该miRNA簇在ApoE-/-小鼠颈总动脉表达降低。本课题拟研究上述miRNA在抑制动脉粥样硬化斑块增殖中的作用。硅胶圈植入法制作ApoE-/-小鼠颈总动脉斑块快速形成模型。原位杂交、免疫组化检测对照和模型小鼠颈总动脉上述miRNA及靶基因的表达差别;干预小鼠主动脉内皮细胞上述miRNA表达, Western blot等方法检测靶基因表达、内皮细胞炎症反应、活性氧簇产生等表型变化;慢病毒miRNA表达系统感染模型小鼠颈总动脉段,原位杂交、免疫组化等方法检测miRNA和靶基因在感染部位的表达并观察单核细胞浸润及斑块面积的变化。结果有望进一步阐明miRNA在动脉粥样硬化斑块增殖和炎症反应中的作用,为动脉粥样硬化防治提供实验依据和新靶点
microRNA;migration;proliferation;vascular remodeling;vascular smooth muscle cells
研究背景microRNAs(miRNAs)是一类长约 22 个核苷酸的非编码小分子RNA,通过抑制靶基因的转录后翻译抑制或降解靶 mRNA参与调节细胞增殖、分化、凋亡等生物学过程。成熟的动脉平滑肌细胞具有分化和增殖两种表型。在不同生理和病理因素的刺激下,这两种表型可相互转换。生理状态下,动脉平滑肌细胞呈分化表型,维持正常血管管腔结构,舒张、收缩等生理功能。而在病理状态下,动脉平滑肌细胞呈增殖表型,引起动脉粥样硬化、中膜增生和血管管腔狭窄。目前,关于miRNA在调控动脉平滑肌细胞表型转化中的作用还知之甚少。主要内容和结果本项目主要建立小鼠颈动脉缩窄模型和体外PDGF诱发人主动脉平滑肌细胞向增殖表型转换等模型,通过miRNA芯片筛选出在这一过程中表达量变化显著的miRNA。结果发现miR-663,miR-638,miR-612等在动脉平滑肌细胞向增殖表型转化过程中下调最显著;同时,miR-368,miR-376a,miR-222,miR-221表达上调。由于芯片结果提示miR-663表达水平在 PDGF刺激3 h,6 h,24 h 后呈梯度降低,且下调趋势最为显著,因此本项目选定该miRNA作为进一步研究对象。定量PCR实验进一步证实,在血管平滑肌细胞中,PDGF诱导的miR-663表达下降4-5倍,且呈时间和剂量依赖关系。另一方面,当动脉平滑肌细胞培养于诱导分化培养基中时,miR-663表达量升高6-8倍,同时伴随动脉平滑肌细胞分化标志基因SM22α、SM-α-actin、calponin、MYH11等的表达上升。进一步研究显示,腺病毒介导的血管平滑肌细胞过表达miR-663后,动脉平滑肌细胞分化标志基因表达量增高6-10倍,提示miR-663是维持动脉平滑肌细胞分化表型的重要miRNA。此外,过表达miR-663能够有效抑制PDGF诱导的动脉平滑肌细胞迁移和增殖。相反,下调miR-663的表达可促进细胞的迁移和增殖。生物信息学检索发现转录因子JunB及其下游myl9是miR-663的靶基因,报告基因和Western blot提示过表达miR-663能够抑制两者的表达。采用腺病毒介导方式将miR-663导入小鼠颈动脉斑块增殖模型后,斑块面积下降约50%,并且免疫荧光染色显示这一过程伴随JunB的表达量下降,提示miR-663具有抑制动脉斑块形成和增殖的潜在治疗作