微小的RNA在心脏病发作后提供了强大的保护

微小的RNA在心脏病发作后提供了强大的保护
唐耀玲博士(右)和博士后苏轩博士图片来源:奥古斯塔大学Phil Jones高级摄影师

心肌即使在心脏病发作后恢复血液后也可能继续死亡,科学家有新的证据表明,帮助心肌存活的一种方法是提高一种帮助心脏形成的微小RNA的水平。

在他们的小鼠模型这种缺血/再灌注损伤他们发现他们可以减少他们在《柳叶刀》上报告说,通过给予人造版本的microRNA miR322, 40%的人死亡分子与细胞心脏病学杂志

MiR322是已知的诱骗要用心奥古斯塔大学乔治亚医学院血管生物学中心和医学系的心血管研究员唐耀良博士说,在发育过程中,但通常在更低、更基础的水平上发现,在成人心脏中没有明确的目的。

Tang和他的团队正在寻找更好的方法来保护心脏免受额外的损伤,对有助于调节基因功能的microRNAs进行高通量分析,miR322是第一个突出的,在心脏血液流动恢复后减少最多。

因此,Tang的团队开始在成人心脏中寻找miR322的来源——结果是排列在血管上的内皮细胞——在这个过程中,他们也发现了miR322的靶标。

在这些研究中,他们使小鼠的左冠状动脉闭塞约45分钟,然后使再灌注反应出人类心脏病发作时的情况,然后接受治疗。在心肌缺血期间(心脏病发作时),他们发现miR322水平严重下降,在血液和氧气恢复后恢复,但一天后又急剧下降,最低点在7天后。

当他们通过给予科学家所谓的模拟物来增加miR322时,他们发现内源性心脏细胞保护因子Notch 1的水平显著增加,而细胞自杀促进因子FBXW7的水平显著降低,心脏损伤减少。

当他们同时给予miR322模拟物和FBXW7质粒时,质粒是一种小的DNA分子,可以用来增加一个基因的表达,而notch 1水平反而下降,心脏益处也失去了,这表明FBXW7是miR322的直接靶标。

“我们仍然需要观察它如何以及是否能长期保护心脏,但我们发现,在短期内,当我们给予足够的microRNA时,它可以保护心脏免受再灌注损伤,”Tang说。

Tang说,虽然miR322的半衰期只有几秒钟,而且非常昂贵,但有一天它可能会被用于心脏病发作后的即时治疗,以减少永久性心脏损伤。他补充说,它的一个巨大的治疗优势是它非常小,很容易被心脏细胞所吸收。更好的选择可能是找到一种方法来增强人体增加miR322的自然方法,该团队目前正在寻找这种方法。

根据美国疾病控制与预防中心的数据,在格鲁吉亚和美国,心脏病是导致死亡的主要原因。

主要的问题是心脏供血不足和氧气不足,或者由血栓或心脏大血管的其他阻塞引起的缺血。然而,解决方案,包括心脏搭桥手术和血管成形术重新打开阻塞的冠状动脉,可能会导致第二阶段的调整和损伤,这可能是对心肌造成的损伤的一半,称为梗死面积。

如果把富含氧气和营养的血液重新输送给心脏细胞,这似乎很奇怪,因为心脏细胞急需氧气和营养,如果没有它们,就会死亡,这也会造成伤害,唐解释说,这是一个脆弱的过渡期。当氧气水平下降时,心脏细胞的代谢率也会下降,以减少它们的需求,就像心脏手术时给身体降温一样。

“心脏细胞很脆弱,当氧气重新进入时,它们需要切换到正常的代谢速率,”唐说。“很多细胞不能很好地适应,就会死亡。”

缺血状态还会产生和招募各种促进炎症的因子和细胞,以帮助保护免受感染,并从死亡细胞中清除碎片。这种高度炎症的状态会产生大量的自由基,不稳定的原子会对皮肤造成更大的伤害.“这就是为什么很多病人不是死于缺血,而是死于再灌注,”唐说。

Notch 1信号是一种内源性的保护心脏免受氧化应激的方法,氧化应激可以防止细胞自杀,这与FBXW7的标记死亡工作直接冲突,所以在这里FBXW7修改了活跃的Notch 1,使其无法发挥作用。

FBXW7被称为泛素酶,因为它将小分子泛素添加到蛋白质中,基本上是将它们标记为垃圾。“这是一种不好的酶,”唐说。在这种情况下,它正在修改的东西之一是活性Notch 1,当FBXW7上升时,miR322下降。事实上,这两者之间不仅有联系,而且miR322通常会调节FBXW7,与它物理结合以防止它做任何坏事。Tang说,当缺血降低miR322水平时,FBXW7更容易被标记和消除。

MiR322过表达增加Notch 1,已被证明在大脑中具有类似的保护作用,缺血性中风与脑卒中具有几乎相同的作用

MiR322在人类中被称为miR-424,已知在缺血后出现,但它来自哪里以及它到底在做什么仍然未知。

下一步包括在更大的动物模型上进行研究,Tang也想了解更多关于另外两种似乎是miR322搭档的microrna的信息。因为虽然miR322是他们发现的第一个受到显著影响的microRNA,但他们还会发现另外两个microRNA的水平似乎与miR322的水平同步上升和下降。他们之间有明显的相声,唐说。


进一步探索

血液流动的变化促使心脏细胞再生

更多信息:陈子鑫等,MiR322通过FBXW7/notch通路介导心肌缺血/再灌注损伤的保护作用,分子与细胞心脏病学杂志(2019)。DOI: 10.1016 / j.yjmcc.2019.05.020
引用:微小的RNA在心脏病发作后提供巨大的保护(2019,8月26日),检索于2022年8月12日从//www.pyrotek-europe.com/news/2019-08-tiny-rna-big-heart.html
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