發(fā)布時間：2020-06-11 11:01

【摘要】：研究背景與目的近年來隨著治療方法的進步,惡性腫瘤患者的生存率大大提高,幸存者已經(jīng)形成了一個龐大的群體。腫瘤治療所帶來的心血管疾病風險非常普遍并深刻影響患者的生活和健康狀況。阿霉素作為蒽環(huán)類抗腫瘤藥的代表,是化療藥物導致心臟損傷的主要類型。目前阿霉素特異性心臟損傷的確切機制及防治手段尚不明確。臨床研究發(fā)現(xiàn)貝伐珠單抗(VEGF抗體)與阿霉素聯(lián)合應用使心臟損傷的發(fā)病率及嚴重程度異常增加,這提示血管穩(wěn)態(tài)失衡可能在阿霉素心臟損傷中起重要作用。microRNA是一類內(nèi)源性的小分子非編碼RNA,已被證明廣泛參與了多種生理及病理過程調(diào)控。miR-320a已被報道參與了缺血再灌注損傷、動脈粥樣硬化、糖尿病微血管病變等一系列血管失穩(wěn)態(tài)調(diào)控。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)阿霉素使心臟中的miR-320a顯著增加,隨后我們設計了一系列實驗來探討miR-320a在血管穩(wěn)態(tài)失衡及阿霉素心臟損傷中的作用與機制。研究方法與結果首先,我們在C57BL6小鼠上建立了阿霉素心臟損傷的動物模型。干預阿霉素后,小鼠出現(xiàn)嚴重的心力衰竭。應用免疫組織化學的方法檢測小鼠心臟組織中CD31與CD34的表達,發(fā)現(xiàn)這兩種血管標志物在應用阿霉素后其表達都顯著減低。Real-time PCR結果顯示阿霉素使心臟組織的miR-320a顯著上調(diào),并且該效應具有相對的心臟組織和內(nèi)皮細胞特異性。隨后,我們使用9型重組腺相關病毒系統(tǒng)上調(diào)或下調(diào)阿霉素干預小鼠心臟中miR-320a的表達量。通過形態(tài)學、血流動力學、心臟超聲等檢測,我們發(fā)現(xiàn)高表達miR-320a加重了阿霉素引起的心臟組織微血管密度減低,eNOS表達下降,細胞凋亡增加及心功能受損,低表達miR-320a則具有保護作用。在體外實驗中我們發(fā)現(xiàn)采用miR-320a mimics高表達miR-320a能抑制內(nèi)皮細胞增殖,促進凋亡,使得遷移及成管能力下降,這些效應與阿霉素對內(nèi)皮細胞的作用類似,而采用miRNA inhibitor降低miR-320a表達則能減少阿霉素引起的損傷。通過生物信息學預測并用Western blot與Ago2免疫共沉淀驗證后,我們證實VEGF-A是miR-320a的靶點。那么VEGF-A是否介導阿霉素通過miR-320a導致的心臟損傷呢?最后我們設計了VEGF-A的體外siRNA敲減實驗與體內(nèi)腺相關病毒回輸實驗。我們發(fā)現(xiàn)在內(nèi)皮細胞中敲減VEGF-A與高表達miR-320a的作用一致。體內(nèi)實驗中,在高表達miR-320a的基礎上高表達VEGF-A抵消了miR-320a高表達引起的VEGF-A表達下降,也減輕了miR-320a高表達造成的阿霉素對心臟微血管密度、內(nèi)皮細胞功能及心功能的損傷作用。結論綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)miR-320a通過調(diào)控血管穩(wěn)態(tài)介導了阿霉素的心臟損傷作用,抑制miR-320a具有緩解阿霉素心臟損傷的臨床價值。我們的研究從血管穩(wěn)態(tài)的角度為阿霉素心臟損傷的機制提供了新的思路。研究背景與目的糖尿病已經(jīng)成為全球性公共衛(wèi)生問題。糖尿病心血管并發(fā)癥嚴重影響了糖尿病患者的預后和生活質量。糖尿病心肌病是糖尿病心血管并發(fā)癥的重要組成部分,與病人心衰、心肌梗死高風險密切相關。能量代謝紊亂在糖尿病心肌病發(fā)生發(fā)展中的重要作用已經(jīng)明確。雖然心臟能量代謝紊亂來源于全身代謝紊亂,但是單純糾正全身代謝指標并不能令人滿意地減低心臟風險。尋找合適靶點直接干預心肌細胞的能量代謝,已成為研究熱點。micro RNA是一類內(nèi)源性的小分子非編碼RNA,而且組織器官富集的micro RNA可特異性調(diào)控特定器官的生理及病理過程。mi R-30c已被報道參與肝臟與脂肪組織的代謝調(diào)控。然而mi R-30c作為一個心臟富集的micro RNA,在心臟代謝調(diào)控,特別是糖尿病心肌病心肌細胞代謝紊亂中的作用尚不明確。本研究通過腺相關病毒載體、動物模型系統(tǒng)及相應的細胞實驗系統(tǒng)地研究了mi R-30c在糖尿病心肌病中的作用與機制。研究方法與結果首先,我們選擇db/db鼠作為了糖尿病心肌病的動物模型。我們觀察到28周齡的db/db鼠表現(xiàn)為心功能受損、心臟脂質沉積等糖尿病心肌病的典型表現(xiàn)。q PCR結果表明相對于C57BL/Ks對照鼠,db/db小鼠心臟組織及心肌細胞中的mi R-30c顯著下調(diào)。隨后,我們使用9型腺相關病毒及micro RNA mimics/inhibitor轉染來改變db/db鼠心臟及H9c2細胞系中mi R-30c表達量探討其在糖尿病心肌病中的作用。通過形態(tài)學、血流動力學、心臟超聲等檢測,我們發(fā)現(xiàn)高表達mi R-30c顯著緩解了db/db小鼠心臟組織糖脂代謝紊亂、ROS水平升高、脂質沉積、細胞凋亡增加和心功能受損,低表達miR-30c則表現(xiàn)為相反的效果。在體外實驗中FFA干預顯著減少H9c2細胞mi R-30c的表達,高表達mi R-30c顯著改善FFA干預引起的細胞糖脂代謝紊亂、脂質沉積、ROS水平升高ATP生成減少以及凋亡增加。通過m RNA芯片的數(shù)據(jù)挖掘,我們發(fā)現(xiàn)PPAR信號通路在糖尿病心肌病發(fā)生發(fā)展中十分重要。接下來我們在PPAR信號通路中預測到PGC-1β是mi R-30c的靶點,并用熒光報告基因實驗、Western blot與Ago2免疫共沉淀實驗驗證。最后我們通過si RNA敲減實驗、免疫共沉淀、染色質免疫共沉淀、PPAR反應元件的熒光報告基因等實驗明確了具體機制,即PGC-1β作為PPARα的共刺激因子介導了mi R-30c在糖尿病心肌病中的作用。結論綜上所述,在糖尿病心肌病動物模型的心臟組織中升高mi R-30c的表達能夠明顯緩解心肌細胞的能量代謝紊亂,并且可以明顯改善心臟功能,這些效應可能是通過抑制PPARα/PGC-1β實現(xiàn)的。重組腺相關病毒介導mi R-30c基因投遞可為糖尿病心肌病的治療提供新的思路。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R587.2;R542.2

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本文編號：2707809