PDGF通过下调miR-1281诱发肺动脉高压形成的分子机制

基本信息
批准号:81570046
项目类别:面上项目
资助金额:55.00
负责人:苟德明
学科分类:
依托单位:深圳大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李荔,康康,曾艳,陈继栋,钱政江,姚丽君,吴志琴,张利敏,崔晓磊
关键词:
血小板衍生生长因子肺动脉高压组蛋白去乙酰化酶4microRNA肺动脉平滑肌细胞
结项摘要

Pulmonary arterial hypertension (PAH), a complex vascular disease with a dreadful survival rate, is characterized by abnormal proliferation of pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs) and progressive structural remolding of pulmonary arteries. Platelet-derived growth factor (PDGF), a potent mitogen, has been implicated in these processes. Inhibition of the PDGF signaling pathway is consideraed as a potential target for the treatment of pulmonary hypertension. Our preliminary data showed that PDGF-BB down-regulated miR-1281 and EP300 expression. HDAC4, a functional antagonism of EP300, is a direct target of miR-1281. Functionally, miR-1281 inhibits the proliferation of PASMCs. Based on the results above, we propose that PDGF-reduced miR-1281 might contribute to the development of PAH. In this proposal, we will explore the molecular mechenism of miR-1281 downregulation induced by PDGF-BB and the potential biological function of miR-1281. The impact of synthetic miR-1281 agomir on pulmonary vascular remodeling and PAH symtoms will be evaluated by using hypoxia induced PAH rat model. Finally, the clinical relationship between miR-1281 level and PAH disease will be evaluated. A new molecular mechanism of PDGF-induced PAH will be elucidated by epigenetic studies including miRNA, methylation, histone acetylation and deacetylation. This project will also provide a new clue for the development of miRNA-based treatment and early diagnosis means for PAH.

肺动脉高压(PAH)发病机制复杂,死亡率高。肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖和肺血管结构重建是PAH的重要特征,PDGF是参与这一过程强有力的有丝分裂原,阻断PDGF通路已成为PAH治疗的有效途径。前期研究发现,PDGF-BB下调miR-1281及EP300;miR-1281靶基因则是与EP300功能拮抗的HDAC4;过表达miR-1281能抑制PASMC增殖。推测miR-1281参与调控PDGF-BB诱发的PAH。本项目拟从分子水平揭示PDGF-BB如何调控miR-1281;研究miR-1281下调的功能及机制;以PAH大鼠为模型,探讨导入miR-1281对PAH症状的改善作用;明确miR-1281与PAH在临床上的相关性。研究将从表观遗传学角度,包括miRNA、甲基化、组蛋白乙酰化和去乙酰化等改变阐述PDGF-BB诱发PAH的新机制,也为开发基于miRNA的治疗和早期诊断提供新思路。

项目摘要

背景:肺动脉平滑肌细胞(PASMC)异常增殖、迁移引发肺动脉血管重构是PAH的重要病理基础。血小板衍生生长因子(PDGF)是PASMC的一种重要的促有丝分裂原,与肺动脉血管重构密切相关。microRNA(miRNA)是一类非编码单链小RNA,通过与靶基因3`非翻译区相互作用,在转录后水平抑制目的基因的表达。近期的研究表明,PDGF调控的miRNAs在调控PASMC的细胞功能和介导PDGF刺激的细胞高增殖状态中起着关键作用。.方法和结果:前期的miRNA表达谱分析发现,miR-1281是在PDGF-BB处理的PASMC中下调最显著的miRNA。进一步检测证实其在PDGF刺激的人和大鼠PASMC中均下调,其表达在物种中具有保守性。通过过表达或干扰表达的细胞功能研究发现,miR-1281抑制PASMC的增殖和迁移。生物信息学预测和3'-非翻译区报告基因分析证实组蛋白去乙酰化酶4(HDAC4)是miR-1281的靶基因。增殖和迁移实验证明HDAC4的细胞功能与miR-1281呈负相关。机制上,PDGF-BB激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)途径,然后诱导DNA甲基转移酶1(DNMT1)的表达,导致启动子上游CpG岛甲基化增强,使得miR-1281的表达被抑制。此外,在低氧诱导的PASMC、野百合碱(MCT)诱导的PAH大鼠的肺动脉,以及冠心病合并肺动脉高压(CHD-PAH)患者血清中都发现miR-1281的表达水平显著降低。.结论:我们阐释了一种全新的、整合了多种表观遗传调节因子的调控途径,即PI3K-DNMT1-miR-1281-HDAC4,证明其参与调节PDGF-BB诱导的PASMC的增殖和迁移以及肺血管重塑。这些数据提示,miR-1281可能作为一种潜在的生物标志物和小分子药物应用于PAH的诊断和治疗。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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