基于miR-133a-5p/FKN/Syk/p38MAPK信号通路研究ICA抑制ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖与迁移的作用

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动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是众多心脑血管病的主要发病原因,多发于中老年群体,严重危害人类健康。其发病过程复杂,与多种细胞密切相关。他汀类药物是治疗AS的常用药物,但因其普遍具有毒副作用且价格高昂,因此亟待寻找一种更加安全的治疗药物。微小RNA(micro RNA,miRNA)是非编码RNA(noncoding RNA,nc RNA)的一种。miRNAs参与转录后基因表达调控,调节着人类三分之一的基因。越来越多的研究证明,miRNAs参与AS等心血管疾病的发生发展,为我们寻找治疗AS的药物及靶标提供了新思路。淫羊藿苷(Icariin,ICA)是传统中药小檗科植物淫羊藿(Epimedium)的主要提取物,具有抗炎、抗氧化、保护心血管系统等功能,但其对AS的治疗作用尚不甚明确。研究表明趋化因子FKN(Fractalkine,CX3CL1)、脾酪氨酸激酶Syk及p38MAPK信号因子均与AS发生发展密切相关,而将FKN、Syk、p38MAPK级联,探讨其对ICA抗AS的介导作用尚未见报道。因此,本研究以FKN/Syk/p38MAPK信号通路为切入点,在体外细胞模型中研究ICA抗AS的作用及机制,为寻找ICA治疗AS的新靶点提供实验依据。本研究分为3个部分:(1)FKN/Syk/p38MAPK信号通路在ICA抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖与迁移中的作用研究。以ox-LDL诱导HAVSMCs复制体外AS细胞模型,应用MTT、流式细胞术、划痕实验、Transwell实验、Western blot等技术探讨FKN/Syk/p38MAPK信号通路在ICA抑制ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移中的作用。结果发现:(1)ICA及FKN受体CX3CR1的拮抗剂JMS-17-2均可抑制ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移,且拮抗剂的抑制作用更强;(2)CX3CR1拮抗剂JMS-17-2可以显著抑制p-Syk/Syk、p-Src/Src、p-p38/p38蛋白表达,说明FKN是FKN/Syk/p38MAPK信号通路的上游分子;(3)ICA及CX3CR1拮抗剂JMS-17-2均可显著抑制FKN/Syk/p38MAPK信号通路相关蛋白表达,且拮抗剂有更强的抑制作用;(4)ICA通过调控FKN/Syk/p38MAPK信号通路抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖和迁移。(2)ICA治疗ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的miRNA芯片生物信息学分析及miR-133a-5p/FKN/Syk/p38MAPK信号通路的构建。对课题组前期建立的ICA治疗ApoE-/-小鼠AS的miRNA表达谱进行分析,对靶向FKN的miRNAs进行预测,将miR-133a-5p作为研究对象,对其进行靶基因预测和KEGG富集分析发现,FKN/Syk/p38MAPK在其富集的通路中;结合位点预测发现,FKN m RNA的3’UTR处有miR-133a-5p的潜在结合位点,且靶向性较好,最终确定miR-133a-5p作为研究对象。构建出miR-133a-5p/FKN/Syk/p38MAPK信号通路。采用RT-qPCR法对预测得到的miR-133a-5p对FKN的靶向负调控作用进行初步验证,结果发现:miR-133a-5p可以靶向负调控FKN。(3)miR-133a-5p在ICA抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖与迁移中的作用研究。采用转染技术构建miR-133a-5p瞬转HAVSMCs细胞株,采用MTT、流式细胞术、划痕实验、Transwell实验、RT-q PCR及Western blot等实验方法探讨miR-133a-5p在ICA抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖和迁移的作用。结果发现:(1)过表达miR-133a-5p可下调FKN m RNA表达,沉默miR-133a-5p可上调FKN m RNA表达,进一步验证miR-133a-5p可靶向负调控FKN;(2)沉默miR-133a-5p可促进ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移,并逆转ICA对ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移的抑制作用;(3)沉默miR-133a-5p能显著下调miR-133a-5p水平,上调FKN m RNA表达及FKN、CX3CR1蛋白表达,使p-Syk/Syk、pSrc/Src、p-p38/p38蛋白表达显著增加,并逆转ICA对上述基因和蛋白表达的作用;(4)ICA对ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移的抑制作用是通过上调miR-133a-5p抑制FKN/Syk/p38MAPK信号通路实现的。综上所述,得出结论:(1)FKN是FKN/Syk/p38MAPK信号通路的上游分子。FKN/Syk/p38MAPK信号通路在ICA抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖与迁移中发挥重要作用。(2)通过对课题组前期研究得到的ICA治疗Apo E-/-小鼠AS的miRNA芯片进行生物信息学分析,选择miR-133a-5p作为研究对象,最终构建出miR-133a-5p/FKN/Syk/p38MAPK信号通路。(3)ICA抑制ox-LDL诱导的HAVSMCs增殖和迁移可能是通过miR-133a-5p/FKN/Syk/p38MAPK信号通路实现的。miR-133a-5p可作为ICA抑制ox-LDL诱导HAVSMCs增殖与迁移的分子靶点。
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