心肌肥厚是心脏在应对压力或容量负荷时,为保持其原有泵血功能而进行的代偿性调节反应,长时间的病理性心肌肥厚最终会导致心力衰竭。深入研究心肌肥厚调控相关分子机制,可为心肌肥厚的干预靶点研究提供科学资料。近年来,非编码RNA在心血管疾病中的调节作用引起了广泛关注,越来越多的研究表明,环形RNA能够通过翻译蛋白等多种方式发挥生物学作用。我们前期的工作显示,心力衰竭患者心肌组织中circ0000994表达显著上调,通过在线数据库circBank预测circ0000994包含可能的内部核糖体进入位点(IRES)及开放阅读框(ORF),提示circ0000994具有潜在的编码功能,但其对心肌肥厚的调节作用和机制尚不清楚。目的:研究环形RNAcirc0000994对心肌细胞肥厚的调控作用及分子机制。方法:1 Circ0000994在肥厚心肌中的表达1-1检测健康器官捐献者(n=17)和心力衰竭患者(n=27)心肌组织中circ0000994及其宿主基因SLC8A1的表达;1-2 Circ0000994在心肌细胞内定位和RNA稳定性鉴定。2 Circ0000994对心肌细胞肥大表型的调节作用2-1利用腺病毒介导在乳小鼠心室肌细胞(NMVCs)中过表达circ0000994,并检测对心肌肥厚相关基因表达的影响;2-2通过鬼笔环肽染色实验,检测过表达circ0000994对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的NMVCs肥大反应的影响。3 Circ0000994抑制心肌细胞肥大的分子机制3-1通过双荧光素酶报告基因实验检测circ0000994中IRES的活性;3-2采用质谱shot-gun技术鉴定翻译蛋白SLC8A1-605aa的特征性肽段序列;3-3 在 NMVCs 中分别过表达 circ0000994、circ0000994-ORF 及circ0000994-ATG-mut,检测SLC8A1-605aa表达对心肌肥厚相关基因表达及心肌细胞肥大反应的影响;3-4 在 NMVCs 中过表达 circ0000994 并转染 siRNA-SLC8A1-605aa,检测SLC8A1-605aa表达对circ0000994抑制心肌肥厚相关基因表达及心肌细胞肥大反应的影响;3-5 SLC8A1-605aa在心肌细胞内定位及RNA-seq表达谱分析;3-6 在 NMVCs 中分别过表达 circ0000994、circ0000994-ORF 及 SOD2,检测SLC8A1-605aa及SOD2表达对心肌肥厚相关基因表达及NF-κB信号的影响。结果:1在心力衰竭患者心肌组织中,circ0000994及其宿主基因SLC8A1表达显著增加;Circ0000994具有较高的稳定性,其主要定位于心肌细胞胞质中。2 Circ0000994能够抑制NMVCs中心肌肥厚相关的肌球蛋白重链7、骨骼肌α-肌动蛋白1和钠尿肽的表达,并能够抑制Ang Ⅱ诱导的NMVCs肥大反应。3双荧光素酶报告基因实验结果提示circ0000994包含的IRES具有介导蛋白翻译的作用;质谱shot-gun分析结果显示circ0000994可翻译产生SLC8A1-605aa蛋白;过表达circ0000994和SLC8A1-605aa可一致地抑制心肌肥厚相关基因表达及心肌细胞肥大反应;抑制SLC8A1-605aa的表达可逆转circ0000994对心肌肥厚相关基因表达及对心肌细胞肥大反应的抑制作用;SLC8A1-605aa主要定位于心肌细胞核中,可通过上调心肌细胞中超氧化物歧化酶2(SOD2),抑制NF-kB信号激活来发挥抑制心肌细胞肥大表型的作用。结论:环形RNA circ0000994通过翻译蛋白SLC8A1-605aa发挥抑制心肌细胞肥大的作用。 摘要译文
心肌肥厚; 心肌细胞; 环形RNA; circ_0000994; 翻译
10.27003/d.cnki.gojyu.2023.000416