[01844787]MicroRNA-1在多柔比星诱导心肌细胞凋亡中的作用及芍药苷保护机制研究

一、课题来源与背景：“MicroRNA-1在多柔比星诱导心肌细胞凋亡中的作用及芍药苷保护机制研究”是广西科自然科学基金项目课题(编号：2015gXNSFAA139115)。由广西中医药大学附属瑞康医院承担，课题起止时间为2015年09月至2018年08月，立项资助经费5万元。多柔比星(DOX)又称阿霉素，是一种有效的抗肿瘤抗生素，但在治疗过程中可出现累积性和剂量依赖性的心脏毒性，使其临床应用受到限制。心肌细胞凋亡在DOX诱发的心脏毒性中有着重要的作用，其机制与产生过量的活性氧(ROS)有关。研究发现，心肌microRNA-1(miR-1)表达的增加与心肌细胞凋亡密切相关，其表达受ROS的调节。上调的miR-1表达可抑制其靶目标Bcl-2和胰岛素样生长因子-1(IgF-1)的水平，而Bcl-2和IgF-1在抑制心肌细胞凋亡中有着重要的作用。芍药苷是从芍药根中提取的一种活性成分，前期研究证实，芍药苷可通过抑制ROS的产生对DOX诱导的心肌细胞凋亡具有保护作用，但其下游机制尚不明确。基于上述研究，该项目拟证实miR-1在DOX诱导心肌细胞凋亡中的作用。在此基础上，探讨芍药苷对DOX诱导的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，其机制是否与抑制miR-1的表达有关。 二、研究目的与意义：研究病理状态(DOX刺激)下心肌细胞miR-1表达的变化，旨在阐明miR-1在DOX诱导心肌细胞凋亡中的作用及其机制，为DOX对心脏的损伤机制提供新的解释，也为预防和治疗DOX诱导的心肌损伤提供新的理论依据；同时探讨芍药苷对DOX诱导心肌损伤的保护作用及其机制，为开发保护蒽环类药物所致心脏毒性的新药打下基础。 三、主要论点与论据：DOX诱导的心肌细胞凋亡在其心脏毒性中有着重要的作用，细胞凋亡机制主要与DOX诱导产生过量的ROS有关。miR-1是一种肌肉特异性的miRs，高度表达于心肌组织，且其表达受ROS的调节。上调的miR-1可在转录后抑制其靶目标Bcl-2和IgF-1的表达，而Bcl-2和IgF-1在抑制心肌细胞凋亡中有着重要的作用。基于上述研究，因而推测，DOX诱导的心肌细胞凋亡可能与诱导产生过量的ROS，进而上调miR-1的表达，从而抑制其靶目标Bcl-2和IgF-1的表达有关。此外，芍药苷具有抗氧化作用，前期研究也证实，芍药苷可通过减少ROS的产生进而抑制DOX诱导的心肌细胞凋亡，但是其下游机制尚未明确。基于上述研究，因而设想，芍药苷保护DOX诱导的心肌细胞凋亡可能与抑制ROS的产生，进而下调miR-1的表达，从而上调其靶目标Bcl-2和IgF-1的水平有关。 四、创见与创新：(1)选题新颖：最近研究发现，心肌miR-1表达的增加与心肌细胞凋亡密切相关，且其表达受ROS的调节，上调的miR-1可抑制其靶目标Bcl-2和IgF-1的表达，而Bcl-2和IgF-1在抑制心肌细胞凋亡中有着重要的作用。心肌细胞是DOX诱发心脏毒性的关键靶目标，其机制与诱导产生过量的ROS有关。基于上述研究，因而选题探讨miR-1在DOX诱导心肌细胞凋亡中的作用和机制。同时以miR-1为靶点，寻找预防和治疗蒽环类药物所致心脏毒性的新药。(2)研究思路清晰：该项目首先在整体动物上观察DOX诱导的心肌细胞凋亡是否与诱导产生过量的ROS，进而上调miR-1的表达，从而抑制其靶目标Bcl-2和IgF-1的水平有关。并初步探讨芍药苷是否对DOX诱导的心肌细胞凋亡具有保护作用，其机制是否与抑制ROS的产生，进而下调miR-1的表达，从而上调其靶目标Bcl-2和IgF-1的水平有关；然后在细胞水平进一步证实miR-1在DOX诱导的心肌损伤和芍药苷保护中的重要作用。 五、社会经济效益，存在问题：该课题为基础研究，阐明了多柔比星诱导心肌损伤新的病理生理机制，并为寻找预防和治疗蒽环类药物所致心脏毒性的新药提供了实验依据和奠定了坚实的基础。该课题虽然已经达到预期的目标，但仍存在一定的难度和缺陷，如原代心肌细胞的培养非常困难且不能传代，经过多次培养失败后，改用了大鼠的H9c2心肌细胞株完成了体外实验。尽管经过上述调整，但实验结果并不影响该课题的结论。同时，该项目的研究为进一步阐明DOX诱导心肌损伤的发生发展机制，以及以miR-1为靶点寻找预防和治疗蒽环类药物所致心脏病的新药提供了理论依据。 六、历年获奖情况：该项目资助的论文《Paeoniflorin inhibits doxorubicin-induced cardiomy℃yte apoptosis by downregulating microRNA-1expression》获2017年度广西药学会“国控”医院药学优秀论文三等奖。 七、成果简介：共发表了高质量的学术论文3篇，其中SCI1篇，中文科技核心1篇，统计源期刊1篇。该项目阐明了多柔比星诱导心肌损伤新的病理生理机制，并为寻找预防和治疗蒽环类药物所致心脏毒性的新药提供了实验依据和奠定了坚实的基础。