microRNAs对缺血心衰β1-AR的调控及其机制研究

心肌缺血的不同时期，心肌细胞β1肾上腺素受体(β1-AR)的表达数目不同，它们参与了由急性心肌缺血损伤转化为慢性心功能不全的病理过程，但确切分子机制不明。microRNA是一类新发现的心血管疾病关键调控分子。我们推测microRNA也参与了急慢性心肌缺血时β1-AR表达动态变化的调控。因此，本项目将研究：1)急性心肌缺血时，miR-30c和miR-150在β1-AR上调中的作用；2） 慢性缺血性心力衰竭时，let-7b、let-7c或miR-211在β1-AR下调中的作用，以及β1-AR的下游通路cAMP-PKA-CREB对let-7b、let-7c或miR-211表达变化的调控。由此建立β1AR-cAMP-PKA-CREB-miRNA-β1AR的β1-AR负反馈信号调控环路。本研究将揭示急慢性心肌缺血时β1-AR表达变化的新调控机制。

心肌缺血不同时期，心肌β1肾上腺素受体（β1-adrenoceptors, β1-AR）表达水平不同，并且参与了缺血导致的心功能损伤和心律失常的调节。本研究采用分子克隆、RNA干扰、实时定量PCR及报告基因等实验技术，分别从在体、离体及基因水平探讨了microRNAs (miRNAs) 对急慢性心肌缺血β1-AR表达的调控作用及对心脏功能和心律失常的影响。重要发现：1. β受体激动剂异丙肾上腺素（Isoproterenol, ISO）及抑制剂普萘洛尔（Propranolol, PRO）引起了大鼠心脏miRNAs表达谱改变，提示miRNAs参与β-AR信号通路的调控。2. 在急性心肌缺血时，发现let-7e表达下调。过表达let-7e可通过抑制β1-AR的表达而发挥抗心律失常、改善心脏功能作用。3. 揭示在慢性心肌缺血时miRNAs与β1-AR表达调控的关系，证明cAMP-PKA-GATA4-let-7a-β1-AR信号通路参与了β1-AR表达的调控。4. miR-17-5p参与缺血再灌注导致的心肌损伤的调控并对其机制进行了探讨。以上发现，揭示了miRNAs与β-AR存在相互调控作用；let-7a及let-7e参与了急慢性心肌缺血时β1-AR表达的调控，并阐明其作用机制；miRNAs参与了心肌缺血病理损伤的过程。该研究结果阐明了缺血时心脏β1-AR表达调控的新机制，为缺血性心律失常、心力衰竭的防治提供了新的思路和靶点。本课题相关研究结果共发表SCI收录论文7篇，影响因子累计23.82，获省部级科技奖励3项，申请专利1项。