miR-145抑制糖尿病及动脉粥样硬化中的慢性炎症及其机制研究

More and more studies have shown that inflammation occurs in adipose tissue and has a broad impact on diabetes.One of the signaling pathways to explain the pathogenesis of obesity-associated inflamation is the activation of macrophages.We found that miR-145 expression was down-regulated in THP-1 cells under high glucose and/or lipid conditions,while OPG and KLF5 was up-regulated.MiR-145 is involved in the metabolic inflammatiory processes by regulating macrophages proliferation via OPG.Silencing miR-145 by a specific antagomir in vivo leads to the proliferation of monocytes in the liver and increase in serum chemokines.In contrast,overexpression of miR-145 in vivo results in ameliorated macrophage infiltration in the liver in diabetic mice.The above findings strongly suggest that miR-145 is an important inhibitor of inflammation, which is a bridge to connect the glucose and lipid metabolism disorders and inflammation.In the next work,we'll study the regulation of miR-145 on monocyte-macrophage cell proliferation/apoptosis,migration,adhesion as well as the mechanism of reduced miR-145 by high glucose and/or lipid conditions.By establishing a new pathway of "high glucose and lipid conditions-miRNA-145-macrophages-inflammation-diabetes and atherosclerosis",we aim to prebent from diabetic rats and atherosclerosis in mice by overexpression of miR-145.

慢性炎症在糖尿病及动脉粥样硬化中发挥重要作用，单核细胞增殖侵润组织脏器是慢性炎症过程的关键。申请者发现：高糖、高脂下调miR-145；miR-145负调控炎症因子OPG及动脉粥样硬化相关因子KLF5的表达；OPG是miR-145直接作用的靶蛋白；miR-145通过OPG参与调控单核细胞增殖/凋亡的平衡；抑制内源性miR-145，db/db糖尿病小鼠肝组织中巨噬细胞及炎症因子水平升高，而过表达miR-145，则巨噬细胞及炎症因子水平下降。上述研究结果强烈提示miR-145是重要的炎症抑制物，是连接糖脂代谢紊乱和慢性炎症的桥梁。本课题组旨在阐明高糖、高脂下调miR-145表达及miR-145影响单核巨噬细胞增殖/凋亡、迁移、粘附的机制；证明过表达miR-145降低或预防糖尿病鼠及动脉粥样硬化鼠的发生，探索"高糖高脂-miRNA-145-单核巨噬细胞-慢性炎症-糖尿病及动脉粥样硬化"的新通路。

课题组发现高脂、高糖抑制巨噬细胞miRNA145的表达，并证实2型糖尿病病人外周血单个核细胞中miRNA145的表达明显较对照组低。miR145拮抗剂促进课8周龄C57BL/6小鼠肝脏巨噬细胞浸及炎症因子分泌增加。慢病毒尾静脉注射miR145抑制8周龄db/db小鼠了肝脏的巨噬细胞浸润和炎症因子的释放，减轻小鼠体重，降低空腹血糖，改善糖耐量和胰岛素抵抗。慢病毒尾静脉注射miR145导致2周龄db/db小鼠糖尿病发病的时间延迟一周。慢病毒尾静脉注射高表达miR145导致ApoE-/-小鼠动脉斑块的面积明显减少。 研究证明骨保护素（Osteoprotegerin，OPG）, Kruppel样因子5（Kruppel-like factor 5，KLF5）是miR145的2个靶蛋白。在细胞实验中发现，miR145通过降低OPG的表达可抑制巨噬细胞的增殖，促进其凋亡；通过抑制OPG、KLF5的表达而降低NF-kB的活性，减少炎症因子的释放。由此可见，miR145通过靶蛋白OPG、KLF5调节了巨噬细胞的极化，具有缓解代谢性炎症的作用。.研究组发现新诊断糖尿病者血浆内毒素（PLA）显著增加并阐明PLA通过抑制miR145和143共同前体启动子而降低miR145和miR143的表达。.课题组合成化学修饰的双链miR145类似物观察和研究细胞水平的转染效率及其对细胞活性的影响，发现不同的细胞类型对miR-145的转染能力影响很大，其中，HEK293细胞在转染浓度为100nM时转染效率已大于90%；另外miR-145类似物浓度小于400nM时，细胞活性不受影响。其次，利用db/db小鼠模型，通过灌胃、皮下和尾静脉注射的方法观察药物疗效，发现皮下和尾静脉注射给药的方法疗效较好。. miR145干预糖尿病及动脉粥样硬化鼠研究结果证实miR145不仅降糖、减重、缓解肝脏炎症，更重要的是减少动脉粥样硬化程度。这些结果提示T2DM、肥胖、脂肪肝及动脉粥样硬化都与慢性低度炎症有关，因此课题组首次提出了代谢性炎症综合征（metabolicinflammatorysyndrome MIS）的概念，建议患有上述4个代谢性疾病中的2个的病人可诊断MIS。课题组已证明上海糖尿病者高发MIS，MIS评估冠心病的价值明显高于代谢综合征（MS）。.miR145可能开发为防治代谢性炎症综合征治疗的药物。