长链非编码RNA HSPB8-AS在病毒性心肌炎中心肌保护作用及机制研究

Viral myocarditis may result in serious adverse outcomes, but the relating mechanisms are still unclear. In our previous study, we have found that a long non-coding RNA HSPB8-AS, transcribed from the antisense strand of HSPB8 gene, was highly expressed in viral myocarditis models. The overexpression of LncRNA HSPB8-AS upregulates HSPB8 expression and alleviates CVB3-induced myocardial inflammatory injury via the inhibition of cardiomyocyte autophagy. Due to these discoveries, we hypothesize that a cardioprotective effect may be imposed by LncRNA HSPB8-AS on viral myocarditis models via regulating myocardial autophagy, and further, upregulating HSPB8 expression. Thus, adenovirus-mediated gene transfection technology and molecular biology techniques will be employed to investigate whether LncRNA HSPB8-AS can protect cardiomyocytes by regulating myocardial autophagy in established viral myocarditis cell and animal models. Based on this evidence, genetic engineering technology will next be used to further clarify whether HSPB8 is a functional target gene of LncRNA HSPB8-AS. Biosignal analysis and related experiments will also be applied to explore and verify the specific molecular mechanism of LncRNA HSPB8-AS imposed on HSPB8. Altogether we are aiming at revealing the role and mechanism of LncRNA HSPB8-AS in viral myocarditis, and therefore provide a new target for the therapy of viral myocarditis.

病毒性心肌炎可引起严重不良结局，然其发病机制尚未阐明。我们发现一条由HSPB8反义链转录的LncRNA HSPB8-AS在病毒性心肌炎中高表达，且能同向调控HSPB8表达，抑制心肌自噬，减轻心肌炎症损伤。据此推测，LncRNA HSPB8-AS可能在病毒性心肌炎中上调靶因子HSPB8表达，通过调控心肌自噬，发挥心肌保护作用。为此，我们首先构建病毒性心肌炎动物及细胞模型，应用腺病毒转染及分子生物学技术明确LncRNA HSPB8-AS通过调控细胞自噬发挥心肌保护作用，之后在前述模型基础上应用基因工程技术验证HSPB8是否为LncRNA HSPB8-AS的功能性靶基因，最后应用生信分析及相关实验探索并验证LncRNA HSPB8-AS调控HSPB8的具体分子机制，从而揭示LncRNA HSPB8-AS在病毒性心肌炎中的作用及机制，为治疗病毒性心肌炎提供新的科学依据。

病毒性心肌炎可引起严重不良结局，然其发病机制尚未阐明。我们前期研究发现长链非编码RNA MIPRL（心肌缺血保护相关LncRNA）在病毒性心肌炎中高表达，详细机制不清。. 本课题构建MIPRL基因敲除鼠及MIPRL过表达腺病毒，采用柯萨奇B3病毒（CVB3）建立病毒性心肌炎动物及细胞模型，结果显示，与野生型心肌炎小鼠相比，MIPRL敲除可促进病毒复制，加重炎症浸润，加重心功能受损程度，采用MIRPL过表达腺病毒回复心肌MIPRL表达后可逆转上述表现，证实MIPRL在病毒性心肌炎中发挥心肌保护作用。. 随后进行转录组学及功能富集分析，有关细胞自噬的“囊泡介导的运输”被显著富集，因此将MIPRL的调控机制锚定于细胞自噬。在病毒性心肌炎动物及细胞实验中发现，与野生型小鼠相比，MIPRL基因敲除鼠心肌LC3-Ⅱ和P62蛋白表达进一步升高，免疫荧光染色发现心肌LC3 Ⅱ点状积聚加重，与病毒衣壳蛋白VP1共染明显增加，回复MIPRL表达后上述蛋白有所回落，荧光聚集明显减轻，VP1蛋白表达下降，证明MIPRL可抑制自噬小体的生成，促进自噬流的通畅，促进机体对病毒的有效清除。. 为明确MIPRL调控自噬的具体机制，我们筛选参与“囊泡介导的运输”这一通路的相关基因复验，结果显示，Rab1a与MIPRL有同向表达关系。随后在MIPRL过表达基础上阻断Rab1a表达，结果显示，Rab1a表达受阻时，MIPRL无法有效抑制自噬小体生成和促进自噬小体降解，对病毒扩增的抑制效应明显减弱，最终无法有效改善细胞活性，证实MIPRL对自噬细胞的调控是由Rab1a介导的。. 最后，采用RNA-Fish技术明确MIPRL定位于细胞胞浆，且在CVB3感染后有更加浓聚现象。结合MIPRL对Rab1a mRNA有同向调控作用，我们进行了RNA稳定实验，结果显示，随放线菌素D处理时间延长，Rab1a mRNA呈不断下降趋势，而过表达MIPRL可有效阻断Rab1a mRNA衰减趋势，提示MIPRL增加了Rab1a mRNA稳定性。. 本课题证实了病毒性心肌炎中MIPRL通过增加Rab1a mRNA稳定性，同向调控Rab1a表达，从而抑制自噬生成，降低病毒复制水平，减轻炎症反应，发挥心肌细胞保护作用。这一结论是对病毒性心肌炎致病机制的有效补充，为临床治疗病毒性心肌炎提供新的靶点和理论依据。