论文部分内容阅读
背景与目的:获得性长QT综合征(acquired long QT syndrome,aLQTS)是院内心脏性猝死的重要原因之一,而临床上因各类药物的使用而导致的a LQTS最为常见。hERG基因编码的快速激活延迟整流钾电流(IKr)在正常的动作电位复极过程中起关键作用,是多种药物产生心脏不良反应的分子靶标,与QT间期延长最为密切相关。以往对药物所致的aLQTS机制的研究主要集中在药物直接阻滞hERG通道的作用,近年逐渐转向药物对hERG通道蛋白表达的调控方面。微小RNA(microRNAs,miRNAs)是基因表达的有效调节剂,几乎涉及每个主要的生物过程,包括增殖,凋亡,分化和器官形成。越来越多的证据表明,miRNA可以作为多种疾病的生物标志物,包括肿瘤疾病、心血管疾病等,使它们在疾病的诊断和治疗中发挥关键作用。相关文献报道:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮,三种药物可以影响hERG表达水平,导致aLQTS。所以大胆猜测:三种药物导致的aLQTS是否涉及到hERG相关miRNA?试图从miRNA角度解释药物性aLQTS的分子生物学机制,为进一步阐明药物心脏毒性中miRNA的参与机制提供实验室依据,并为药物获得性长QT综合征所致TdP的预防及治疗提供新的切入点和思路。
方法:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮设置浓度梯度,分别干预H9C2细胞,建立aLQTS细胞株,PCR检测hERG基因的mRNA表达水平,筛选出药物最适干预浓度。Western Blot检测干预前后hERG蛋白表达水平,全细胞膜片钳技术检测干预前后IKr电流的变化情况,RT-PCR检测miRNA-103的表达水平。
结果:应用qPCR实验分别筛选出每种药物的最适干预浓度分别为:吡格列酮50uM、塞来昔布10uM、克拉霉素6uM。IKr电流在三种药物的干预下,与对照组相比都受到了明显的抑制。Western Blot实验表明:H9C2细胞经miR-103模拟物转染或药物干预后,hERG蛋白表达水平降低,而miR-103抑制物转染后,hERG蛋白表达明显得到恢复,药物和miR-103模拟物共同干预下,hERG蛋白表达水平下降明显。RT-PCR实验结果显示:药物干预后,miR-103表达水平明显增高。
结论:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮治疗引起心脏毒性的分子机制不仅依赖于hERG通道的阻断,还由于hERG蛋白的表达失调和相应离子电流I K r的相关功能损伤。同时我们的研究还表明:直接抑制hERG/IKr而导致的QT延长不是塞来昔布、克拉霉素和吡格列酮诱导心脏电紊乱的唯一机制。其次,首次证明了三种药物引起的miR-103上调实际上通过抑制hERG的转录后表达,从而引起心脏毒性的致死作用。揭示了塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮相同的信号传导途径:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮——miR-103——hERG/IKr,特异性敲低H9C2细胞中的miR-103的表达水平,可在一定程度上拯救三种药物引起的hERG蛋白表达降低。
方法:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮设置浓度梯度,分别干预H9C2细胞,建立aLQTS细胞株,PCR检测hERG基因的mRNA表达水平,筛选出药物最适干预浓度。Western Blot检测干预前后hERG蛋白表达水平,全细胞膜片钳技术检测干预前后IKr电流的变化情况,RT-PCR检测miRNA-103的表达水平。
结果:应用qPCR实验分别筛选出每种药物的最适干预浓度分别为:吡格列酮50uM、塞来昔布10uM、克拉霉素6uM。IKr电流在三种药物的干预下,与对照组相比都受到了明显的抑制。Western Blot实验表明:H9C2细胞经miR-103模拟物转染或药物干预后,hERG蛋白表达水平降低,而miR-103抑制物转染后,hERG蛋白表达明显得到恢复,药物和miR-103模拟物共同干预下,hERG蛋白表达水平下降明显。RT-PCR实验结果显示:药物干预后,miR-103表达水平明显增高。
结论:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮治疗引起心脏毒性的分子机制不仅依赖于hERG通道的阻断,还由于hERG蛋白的表达失调和相应离子电流I K r的相关功能损伤。同时我们的研究还表明:直接抑制hERG/IKr而导致的QT延长不是塞来昔布、克拉霉素和吡格列酮诱导心脏电紊乱的唯一机制。其次,首次证明了三种药物引起的miR-103上调实际上通过抑制hERG的转录后表达,从而引起心脏毒性的致死作用。揭示了塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮相同的信号传导途径:塞来昔布、克拉霉素、吡格列酮——miR-103——hERG/IKr,特异性敲低H9C2细胞中的miR-103的表达水平,可在一定程度上拯救三种药物引起的hERG蛋白表达降低。