心肌细胞过表达miR-27b导致小鼠发生心肌纤维化和线粒体损伤

以往的miRNA芯片研究结果显示, miR-27b在人类心脏疾病标本和压力负荷引起的小鼠心肌肥厚模型中表达水平明显升高, 提示其在心脏疾病发生过程中发挥了重要功能。为研究miR-27b在心脏组织中的功能, 文章建立了在心肌细胞特异性 a-肌球蛋白重链(a-MHC)启动子(5.5 kb)控制下过表达miR-27b的转基因小鼠。通过Real-time PCR检测, 发现miR-27b前体和成熟体表达水平在转基因小鼠心脏组织中明显升高。miR-27b转基因小鼠不仅出现心肌肥厚, 还表现出明显的心肌纤维化。进一步研究表明心肌纤维化的关键调节分子金属基质蛋白酶13(MMP13)是miR-27b的靶分子, 在miR-27b转基因小鼠中MMP13显著下调, 胶原分子I和 III则显著上调。此外, 还发现miR-27b转基因小鼠会出现心脏超微结构的损伤。以上研究结果表明, miR-27b可能通过抑制MMP13促进心肌纤维化。     

心肌细胞过表达miR-27b导致小鼠发生心肌纤维化和线粒体损伤

以往的miRNA芯片研究结果显示, miR-27b在人类心脏疾病标本和压力负荷引起的小鼠心肌肥厚模型中表达水平明显升高, 提示其在心脏疾病发生过程中发挥了重要功能。为研究miR-27b在心脏组织中的功能, 文章建立了在心肌细胞特异性 a-肌球蛋白重链(a-MHC)启动子(5.5 kb)控制下过表达miR-27b的转基因小鼠。通过Real-time PCR检测, 发现miR-27b前体和成熟体表达水平在转基因小鼠心脏组织中明显升高。miR-27b转基因小鼠不仅出现心肌肥厚, 还表现出明显的心肌纤维化。进一步研究表明心肌纤维化的关键调节分子金属基质蛋白酶13(MMP13)是miR-27b的靶分子, 在miR-27b转基因小鼠中MMP13显著下调, 胶原分子I和 III则显著上调。此外, 还发现miR-27b转基因小鼠会出现心脏超微结构的损伤。以上研究结果表明, miR-27b可能通过抑制MMP13促进心肌纤维化。     

激活κ-阿片受体抑制小鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及机制

目的:探讨外源性κ-阿片受体激动剂U50,488H对小鼠缺血再灌注损伤心肌的保护作用及其机制。方法:选择成年雄性C57小鼠40只,将其随机分为4组:假手术组(Sham),缺血再灌注组(I/R),κ-阿片受体激动剂U50,488H+I/R组(U+I/R),κ-阿片受体阻断剂nor-BNI+U50,488H+I/R组(N+U+I/R)。建立小鼠急性心肌缺血再灌注在体模型,通过小动物超声仪检测小鼠心功能,采用氯化三苯基四氮唑-伊文思蓝双染检测心肌梗死面积,检测血清心肌损伤物LDH活性和cTnI含量,Western-Blot检测Ca MKII和磷酸化Ca MKII的表达。结果:与Sham组相比,I/R组小鼠心功能下降,心肌梗死面积增加,血清LDH和cTnI水平升高(P0.05),心肌组织内磷酸化Ca MKII的表达明显增加(P0.05);与I/R组相比,U+I/R组心功能改善,心肌梗死面积减小,血清LDH和cTnI水平降低(P0.05),心肌组织内CaMKII磷酸化被抑制(P0.05)。给予nor-BNI后,上述U50,488H的作用均被阻断。结论:κ-阿片受体激活可抑制CaMKII磷酸化并抑制心肌缺血再灌注损伤,改善心功能。     

硫化氢对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用及其对c-Fos蛋白表达的影响

为探讨硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)对大鼠心肌缺血,再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的保护作用及机制,雄性Sprague-Dawley大鼠被随机分为对照组(假手术组)、I/R组、2.8μmol/kg体重NaHS干预组、14 μmol/kg体重NaHS干预组.结扎冠状动脉前降支30 min后,松扎再灌注60 min,心电图Ⅱ导联检测和TTC染色测定心肌梗死面积评价制作的心肌I/R模型:测定血浆中H2S浓度变化;监测血流动力学指标(LVSP,LV±dp/dtmax);HE染色和透射电镜观察心肌形态学改变;免疫组织化学方法测定心肌组织中c-Fos蛋白表达.结果显示:心肌I/R后血浆中H2S浓度明显低于对照组[(30.32±5.26)vs(58.28±7.86)μmol/L,P<0.05]:2.8和14μmol/kg体重NaHS均可显著改善I/R引起的心功能改变,且14μmol/kg体重NaHS较2.8 μmol/kg体重NaHS作用强;14 μmol/kg体重NaHS明显减轻心肌形态学及超微结构损伤,同时降低大鼠I/R心肌组织中c-Fos蛋白表达(0.20±0.06vs0.32±0.10,P<0.05).以上结果提示,H2S对大鼠心肌的I/R损伤有保护作用,这可能与其降低c-Fos蛋白表达有关.     

白藜芦醇甙对大鼠心脏缺血/再灌注损伤的保护作用

本文利用冠脉结扎/放松方法和Langendorff灌注技术,建立在体和离体大鼠心脏缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤模型,探讨白藜芦醇甙(polydatin)对大鼠I/R心肌损伤的保护作用及其机制.观察白藜芦醇甙对缺血和再灌注心律失常、心肌梗死面积、心脏收缩功能、心肌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、NO含量以及一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性的影响.结果显示:与对照组相比,白藜芦醇甙组大鼠缺血和再灌注心律失常明显降低(P<0.05,P<0.01);心肌梗死面积显著减少(P相似文献   

pCAGGs-miR-483重组质粒构建及miR-483转基因小鼠模型的建立

miR-483是近年发现的一种编码于胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor2,Igf2)基因第2内含子的microRNA.研究表明,高脂饮食诱导的肥胖动物的心脏、肝脏及肝、肾肿瘤组织中miR-483表达异常,但其生物学功能尚待研究.建立稳定表达miR-483并能够传代的miR-483转基因小鼠是研究其功能的重要环节.利用特异miR-483克隆引物,以小鼠基因组为模版,经PCR获得pre-miR-483片段,通过重组构建pCAGG-miR-483重组质粒.该质粒可在真核细胞中稳定表达成熟miR-483.再利用原核显微注射法建立miR-483过表达转基因小鼠.利用实时PCR检测各组织miR-483含量.结果显示,miR-483转基因小鼠心肌、骨骼肌、肝脏等组织可过表达成熟miR-483.此外,miR-483转基因过表达小鼠较野生型小鼠体重降低,提示miR-483可能在发育、代谢等方面具有调节作用.miR-483转基因小鼠模型的建立为microRNA功能研究提供了在体研究的平台.     

异丙酚对大鼠心肌缺血/再灌注损伤时NF-κB活化和细胞凋亡的影响

目的:观察异丙酚对大鼠心肌缺血/再灌注时核因子-κB(NF-κB)的活化和细胞凋亡的影响,以探讨异丙酚的心肌保护作用机制。方法:采用阻断大鼠左冠状动脉前降支30min,再灌注2h心肌缺血/再灌注损伤模型。60只SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、缺血/再灌注组(I/R)和异丙酚3、6、12mg/(kg.h)组。光、电镜观察心肌组织的形态学变化。免疫组化染色分析心肌组织中NF-κB的核移位,Western blot检测心肌组织NF-κB和caspase-3的表达。原位末端标记(TUNEL)检测心肌细胞凋亡。结果:I/R组心肌纤维排列紊乱,心肌细胞水肿;线粒体膜肿胀,嵴排列紊乱甚至溶解消失。与I/R组相比,6,12mg/(kg·h)组异丙酚组心肌损伤明显减轻。与Sham组相比,I/R组NF-κB活化,明显从细胞浆移位于细胞核,表达量也显著增加(P0.05);心肌caspase-3表达增强(P0.01),心肌细胞凋亡指数升高(P0.05)。而异丙酚6mg/(kg·h)、12mg/(kg·h)组,NF-κB从细胞浆向细胞核的移位被明显限制,NF-κB的表达量也明显低于I/R组(P均0.05);心肌caspase-3表达减弱,心肌细胞凋亡指数减少(与I/R组相比,P0.05)。结论:异丙酚的心肌保护作用可能与其抑制NF-κB的活化,下调caspase-3的表达,从而抑制心肌细胞凋亡有关。     

缺血预处理对小鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用研究

通过建立C57/B6雄性小鼠心肌缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)模型,探讨缺血预处理对小鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用。首先,将36只6~8周C57/B6雄性小鼠随机分为3组(n=12):假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)及缺血预处理组(Ipost组)。然后,利用苏木素伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色、脱氧三磷酸尿苷缺口末端标记(Td T-mediated d UTP-biotin nick end labeling,TUNEL)染色、免疫组化及蛋白质印迹方法,对比3组小鼠的心肌病理学改变、心肌细胞凋亡情况、梗死心肌边缘区微血管密度(microvessel density,MVD)的变化,以及肿瘤相关蛋白质PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted from chromosome 10,即人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因的编码产物)、自噬相关蛋白质LC3I/II和腺苷酸活化蛋白激酶(5-AMP activated protein kinase,AMPK)的表达水平。结果显示,I/R组心肌组织细胞水肿、炎症细胞浸润等组织病理学变化情况较Sham组明显,而Ipost组中的情况相比I/R组有明显改善;同时,Ipost组心肌凋亡率高于Sham组,但显著低于I/R组(P0.01);Ipost组梗死心肌边缘区域的微血管密度显著高于I/R组(P0.01)。此外,缺血预处理后,PTEN的表达水平降低,AMPK磷酸化水平以及LC3I/II蛋白的表达水平均增强。由此可见,缺血预处理可减轻I/R损伤,减少心肌梗死面积,减轻心肌水肿,对心肌细胞有明显的保护作用,其机制可能与梗死心肌中PTEN表达下调、AMPK磷酸化水平增强、心肌细胞自噬增强和凋亡减少有关。     

胸段硬膜外麻醉对心肌缺血再灌注损伤的影响

摘要 目的：心肌缺血再灌注损伤常常会导致心肌的凋亡和坏死,有研究表明胸段硬膜外麻醉（Thoracic epidural anesthesia,TEA）在心肌缺血再灌注损伤中的作用,因此,我们建立了心肌缺血损伤模型和胸段硬膜外麻醉模型来探讨胸段硬膜外麻醉对大鼠心肌缺血再灌注损伤(Myocardial ischemia-reperfusion injury,I/R)的影响。方法：SPF小鼠60只,随机分为正常组、I/R组及TEA组,分别采用TTC、HE染色、免疫组化、Western-blot等方法检测各组小鼠心肌组织及相关蛋白表达情况。结果：1.与正常组比较,I/R组和TEA组有较高的心肌梗死面积。与I/R组相比,TEA组心肌梗死面积明显减少,差异具有统计学意义（P<0.05）。2.TEA组上调了Akt、Hes1和Bcl-2的蛋白表达,下调了Notch 1、DTNA、BAX和HIF-1α的表达。结论：TEA对小鼠心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。     

MiR-182模拟物提高1型糖尿病小鼠的心脏功能

目的探讨miR-182模拟物对1型糖尿病小鼠心脏功能的影响及可能作用机制。方法 40只8周龄雄性C57小鼠随机分为正常对照组(n=5),miR-182模拟物对照组(n=5),1型糖尿病组(n=15),1型糖尿病+miR-182模拟物治疗组(n=15)。腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立1型糖尿病动物模型。实验于8周末结束,采用小动物用高分辨超声仪测量小鼠心脏功能;运用透射电镜观察心肌组织超微结构改变;利用real-time PCR技术检测心肌组织β-肌球蛋白重链(β-MHC),α-肌球蛋白重链(α-MHC),心房钠尿肽(ANP),I型(Col I)和III型胶原(Col III)mRNA及miR-182 mRNA的表达含量。结果 1miR-182模拟物可改善1型糖尿病小鼠的心脏功能,增加心脏射血分数及左室短轴缩短率(P0.01);2miR-182模拟物可降低糖尿病小鼠心肌组织ANP、Col I、Col III的表达及β/a-MHC比值(P0.01);3miR182模拟物可改善1型糖尿病小鼠心肌超微结构变化,减轻自噬。结论MiR-182模拟物能改善1型糖尿病小鼠的心脏功能,其机制可能与减轻心肌肥大和心肌纤维化,减轻线粒体结构损伤及减轻自噬有关。     

miR-30a和miR-30b靶向GW182的生物学功能研究

目的：通过证明miR-30a、miR-30b靶向GW182,探索HeLa细胞中miR-30a、miR-30b及GW182的生物学功能。方法：生物信息学预测分析表明GW182的3＇UTR区存在4个保守的miR-30a、miR-30b靶位点,将含有靶位点的序列片段构建到萤光素酶报告载体中,检测miR-30a、miR-30b与靶位点的结合情况;用阳离子脂质体转染GW182 siRNA和miR-30a、miR-30b mimics,检测GW182下游功能的变化。结果：miR-30a、miR-30b能够靶向GW182;qPCR及Western印迹证明miR-30a、miR-30b可以在mRNA与蛋白水平上降低GW182的表达,同时影响GW182所参与的miRNA/siRNA对靶基因的抑制作用。结论：GW182是miR-30a、miR-30b的靶基因,揭示了miR-30a、miR-30b通过靶向GW182影响miRNA/siRNA作用途径的新功能。     

miR-30b 的组织特异性研究

目的:研究miR-30b的组织特异性,检测其在心,肝,脑,肾,脾和骨骼肌中的表达情况。方法:选取C57BL/6J雄性小鼠6只,用real-time PCR方法检测小鼠心,肝,脑,肾,脾和骨骼肌中miR-30b的表达量。结果:miR-30b在小鼠肝脏中表达量最低,与肝相比,在心,脑,肾,脾和骨骼肌中的相对表达量分别为13.13±0.899,9.497±0.717,4.478±1.031,6.751±0.596,2.538±0.79。且与肝相比均具有统计学意义(P<0.05)。结论:miR-30b在各组织中的表达存在差异,在心脏中的表达量最高,提示miR-30b可能与心脏的发生发展密切相关,为深入探索miR-30b的功能奠定了基础。     

Circulating miR-30a,miR-195 and let-7b Associated with Acute Myocardial Infarction

Background

MicroRNAs (miRNAs) play key roles in diverse biological and pathological processes, including the regulation of proliferation, apoptosis, angiogenesis and cellular differentiation. Recently, circulating miRNAs have been reported as potential biomarkers for various pathologic conditions. This study investigated miR-30a, miR-195 and let-7b as potential of biomarker for acute myocardial infarction (AMI).

Methods and Results

Plasma samples from 18 patients with AMI and 30 healthy adults were collected. Total RNA was extracted from plasma with TRIzol LS Reagent. MiRNA levels and plasma cardiac troponin I (cTnI) concentrations were measured by quantitative real-time PCR and ELISA assay, respectively. Results showed that circulating miR-30a in AMI patients was highly expressed at 4 h, 8 h and 12 h after onset of AMI, and miR-195 was highly expressed at 8 h and 12 h. However, let-7b was lower in AMI patients than in controls throughout the whole time points. Interestingly, in these patients, circulating miR-30a, miR-195 and let-7b all reached their expression peak at 8 h. By the receiver operating characteristic (ROC) curve analyses, these plasma miRNAs were of significant diagnostic value for AMI. The combined ROC analysis revealed the an AUC value of 0.93 with 94% sensitivity and 90% specificity at 8 h after onset, and an AUC value of 0.92 with 90% sensitivity and 90% specificity at 12 h after onset, in discriminating the AMI patients from healthy controls.

Conclusions

Our results imply that the plasma concentration of miR-30a, miR-195 and let-7b can be potential indicators for AMI.     

Overexpression of miR-30b in the Developing Mouse Mammary Gland Causes a Lactation Defect and Delays Involution

Background

MicroRNA (miRNA) are negative regulators of gene expression, capable of exerting pronounced influences upon the translation and stability of mRNA. They are potential regulators of normal mammary gland development and of the maintenance of mammary epithelial progenitor cells. This study was undertaken to determine the role of miR-30b on the establishment of a functional mouse mammary gland. miR-30b is a member of the miR-30 family, composed of 6 miRNA that are highly conserved in vertebrates. It has been suggested to play a role in the differentiation of several cell types.

Methodology/Principal Findings

The expression of miR-30b was found to be regulated during mammary gland development. Transgenic mice overexpressing miR-30b in mammary epithelial cells were used to investigate its role. During lactation, mammary histological analysis of the transgenic mice showed a reduction in the size of alveolar lumen, a defect of the lipid droplets and a growth defect of pups fed by transgenic females. Moreover some mammary epithelial differentiated structures persisted during involution, suggesting a delay in the process. The genes whose expression was affected by the overexpression of miR-30b were characterized by microarray analysis.

Conclusion/Significance

Our data suggests that miR-30b is important for the biology of the mammary gland and demonstrates that the deregulation of only one miRNA could affect lactation and involution.     

miR-106b转基因小鼠的建立

目的:建立miR-106b转基因小鼠模型,探讨其在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)发病中的作用。方法:构建miR-106b表达载体,显微注射法建立miR-106b转基因小鼠。PCR鉴定转基因小鼠的基因型,real time RT-PCR检测miR-106b转基因小鼠脑组织中miR-106b的表达情况,Western blot检测miR-106b转基因小鼠脑组织中TGFBR2蛋白的表达。结果:构建了高表达miR-106b转基因小鼠;与对照相比,miR-106b转基因小鼠脑组织中TGFBR2蛋白的表达升高。结论:miR-106b转基因小鼠的建立为研究该microRNA在AD发病中的作用提供了工具。     

MiR-30e调控心肌肥厚的作用机制研究

目的:预测并鉴定miR-30e的靶基因,阐明miR-30e调控心肌肥厚的分子机制.方法:分离新生大鼠心肌细胞,用苯肾上腺素(PE)处理心肌细胞构建心肌细胞肥大模型,48小时后通过定量PCR方法检测miR-30e的表达水平变化.利用生物信息学方法预测miR-30e的靶基因,并通过荧光素酶报告基因实验和蛋白免疫印迹方法验证miR-30e的靶基因.结果:与对照组相比,PE处理48hr后,心肌肥厚标志基因nppa表达明显升高,肥大心肌细胞中miR-30e明显下调.生物信息学预测细胞骨架调控蛋白Twinfilin-1(Twf1)3'UTR有两个miR-30e的结合位点.过表达miR-30e能抑制含有Twf1 3'UTR的荧光素酶报告基因的表达,降低Twf1的蛋白表达水平.结论:Twf1为miR-30e的靶基因,miR-30e通过抑制Twf1的表达调控心肌肥厚.