miRNAs调控尼古丁诱发动脉粥样硬化的新机制

Supported by NSFC (30901208), we firstly found that miR-133 and miR-590 were involved in the pathology process of atrial fibrosis and fibrillation induced by nicotine. In addition, we further clarified that transcriptional factor pathway was regulated through expression of miRNA mediated by poison. Moreover, we also found that the related target protein pathway was influenced by miRNA in atrial fibrosis. The signal transduction mechanism was also improved for atrial fibrillation induced by nicotine. Recently, amounts of epidemiological datas indicate that smoking not only lead to severe fatal cardiovascular diseases, but also is a vital independent risk factor in artherosclerosis. Nevertheless, the concrete molecular mechanism is unknown. The pathogenic mechanisms and intervention method on the target is always critical problems in this field. We carried out advaned technologies, such as miRNA-26 transgenic mice, patch clamp, gene chip and mimic miRNA, to identify the action、feature and changed law in atheromatosis. In addition, we also figured out the undering molecular target regulated by miRNA. Therefore, we provided a novel theory and direction against artherosclerosis induced by nicotine.

在前期国家自然科学基金青年科学基金项目（30901208）的研究中我们首次发现miR-133和miR-590 参与尼古丁所致心房纤维化及房颤的病理过程，并阐明尼古丁调节miRNA 表达的转录因子通路，及miRNA 影响心房纤维化相关靶蛋白的调节通路，完善尼古丁诱发房颤的信号转导机制。大量流行病学资料表明，吸烟除可以诱发严重致死性心脏疾病外，也是动脉粥样硬化等血管性疾病的独立危险因素之一，但其确切原因尚不清楚，致病机制及干预靶点的研究一直是该领域的重点难点问题。本课题结合miRNA-26转基因小鼠、膜片钳、基因芯片、拟miRNA及分子生物学技术，研究miRNA-26在尼古丁刺激动脉粥样硬化病变过程中的作用、特点及变化规律，并揭示其潜在受miRNA调节的分子靶点，应用我们青年项目已成熟建立的拟miRNA技术进行干预，为防治尼古丁诱发动脉粥样硬化提供理论支持，开辟新的方向。

本项目按计划任务书顺利完成。吸烟是动脉粥样硬化的主要危险因素之一，尼古丁是香烟的主要毒性成分之一。研究表明血管内皮受损和脂质沉积是动脉粥样硬化发生的关键环节，而血管内皮通透性增高则是其主要病理基础。内皮向间质转化（Endothelial to mesenchymal transition, EndMT），是内皮细胞失去内皮表型而获得间充质表型的转变过程。本研究目的在于探究毒物尼古丁是否可以诱导血管内皮细胞发生 EndMT，从而导致内皮通透性增加，进而促进了脂质等物质沉积，诱发动脉粥样硬化，并深入探究其毒理学机制。在体水平，尼古丁显著增加动脉粥样硬化斑块面积，同时诱导血管内皮细胞发生 EndMT，表现为内皮细胞特异性粘附分子 VE-cadherin、CD31 表达下调，间质细胞特异性分子α-SMA、smMHC 表达上调；离体水平也得到同样的结果。进一步研究发现，尼古丁使p-ERK1/2、Snail的表达明显上调，给予α-BTX、ERK1/2抑制剂、Snail 的 siRNA 均可以抑制 EndMT 的发生。我们得出结论，烟草中的主要毒物成分尼古丁诱发动脉粥样硬化的毒理学机制是通过α7-nAchR 和 ERK1/2/Snail 信号通路，诱导血管内皮细胞发生 EndMT，最终加重动脉粥样硬化病变。除此之外，我们首次阐明了miR-26a在毒物等多种因素诱发的动脉粥样硬化中的重要作用，发现miR-26a在给予高脂饮食的ApoE敲除小鼠的主动脉内膜表达显著降低，ox-LDL处理的HAECs能明显抑制miR-26a 的表达。MTT实验及TUNEL染色验证了miR-26a 能抑制内皮细胞凋亡。而TRPC6过表达能抑制miR-26a抗凋亡的作用，继而得出结论，miR-26a能够通过作用于TRPC6抑制内皮细胞凋亡，延缓毒物等多种因素诱发的动脉粥样硬化进展，为以miR-26a作为靶点治疗毒物等多种因素诱发的动脉粥样硬化相关疾病提供了重要理论依据。