[00679487]黄芪甲苷通过调节miR-21的表达抑制心肌细胞凋亡的研究

①课题来源与背景：随着中国人口快速老龄化，心血管疾病的防治任务日益艰巨，最近的研究表明心肌细胞凋亡是存在于多种心血管疾病中的共同病理现象。研究指出通过干预心肌细胞凋亡能在一定程度上保护心肌细胞，中药与心肌细胞凋亡相关性的研究正受到普遍关注，尤其是在探索中药有效单体成分对心肌细胞凋亡的影响方面，干预细胞凋亡很可能是某些天然药物产生疗效的分子机制之一。国内外学者的研究已证实，miR-21通过调节靶基因PDCD4的表达调控血管平滑肌细胞和心肌细胞的凋亡、增殖，还可参与氧化应激引起的细胞损伤。黄芪甲苷具有抗心肌细胞凋亡的作用，机制尚不明确。根据前人研究结果及该课题组的前期研究结果，该课题提出：黄芪甲苷是否能调控miR-21的表达，从而影响心肌细胞的凋亡？②研究目的与意义：为探索黄芪甲苷能否通过调控miR-21的表达，抑制心肌细胞凋亡，该课题采用研究心肌保护作用常用的体外模型H9c2细胞，通过RNA干扰技术，转染miR-21模拟物(miR-21mimic)或miR-21抑制物(miR-21inhibitor)，RT-qPCR检测细胞中microRNA-21的水平，初步探讨miR-21重组慢病毒载体转染心肌细胞后对阿霉素诱导的心肌细胞凋亡的影响，并从基因和蛋白水平上探讨PDCD4是否为miR-21对阿霉素诱导的心肌细胞凋亡的影响中的靶基因及线粒体途径是否参与miR-21对阿霉素诱导的心肌细胞凋亡的影响；进一步分析黄芪甲苷对miR-21表达的影响，为miR-21未来治疗干预心血管疾病提供新的靶点，为研究药物对心血管疾病的治疗的新靶点提供科学依据。 ③主要论点与论据：1)在前期体内动物模型黄芪注射液拮抗阿霉素诱导的心肌细胞凋亡的基础上，采用体外模型，通过阿霉素诱导心肌细胞H9c2凋亡，从调控miR-21的角度探讨黄芪甲苷对损伤的心肌细胞保护作用。运用PCR技术、流式细胞技术、酶联免疫技术观察黄芪甲苷对阿霉素损伤的心肌细胞凋亡、miR-21、PDCD4、线粒体膜电位、caspase-3的影响。以相关检测指标水平为基础，分析探讨黄芪甲苷对心肌细胞miR-21的调控与心肌细胞凋亡的关系，以明确其拮抗心肌细胞凋亡的途径与靶点。2)该课题组的研究结果显示，黄芪甲苷作用72h后能抑制阿霉素心肌损伤细胞凋亡，在miR-21过表达细胞中可使心肌细胞凋亡率由21.48％下降至12.51％，在miR-21沉默细胞中可使心肌细胞凋亡率由29％下降至20.62％。经过阿霉素损伤心肌细胞后，在miR-21沉默细胞中，黄芪甲苷可以使miR-21的表达量增加至1.67。进一步研究发现，miR-21过表达心肌细胞中，黄芪甲苷可以使miR-21的靶基因PDCD4的表达0.75下降至0.54，在miR-21沉默细胞中，黄芪甲苷含可以使PDCD4的表达由0.83下降至0.50。Caspase相关蛋白在凋亡过程中起重要作用。Caspase-9是凋亡的引发剂，Caspase-3是细胞凋亡反应中的执行者和关键酶，直接参与介导细胞凋亡过程。通过活化脱氧核糖核酸酶，引起细胞染色体断裂，发生细胞凋亡，该研究发现黄芪甲苷处理阿霉素损伤细胞72小时后Caspase-3、Caspase-9的表达均下调。该研究在细胞水平上进一步证实了黄芪甲苷通过调节miR-21的表达，靶向抑制PDCD4，减少心肌细胞损伤，影响Caspase-3、Caspase-9的表达，抑制心肌细胞凋亡。 ④创见与创新：首次从microRNA的角度层面研究黄芪甲苷对阿霉素诱导的心肌细胞凋亡机制的研究。该课题第一次将天然药物单体黄芪甲苷与microRNA-21联系起来，并将其运用于心血管疾病的研究。通过分析与凋亡相关蛋白及凋亡途径的关系，进一步探索黄芪甲苷拮抗阿霉素诱导的心肌细胞凋亡的分子机制，为进一步研究microRNA-21的功能和发现更多与心血管疾病相关microRNA的奠定了实验基础。 ⑤成果简介：主要是以科研论文为主。成该课题后在中文核心期刊上发表了论文2篇，研究黄芪甲苷的活性及机理，为临床应用提供理论支持。 ⑥7成果简介。发表了相关论文两篇，如下：[1]梁丽英，刘欢，张永琴，陈晶.黄芪甲苷对盐酸多柔比星损伤心肌细胞的保护作用及其机制研究[J].中国临床药理学杂志，2019，35(17)：1868-1871[2]梁丽英，刘欢，张永琴，陈炜，陈晶.miR-21靶向调控PDCD4在四逆汤减轻大鼠心肌细胞损伤中的意义[J].山东医药，2019，59(23)：14-18