Fizjologiczny i patologiczny przerost mięśnia sercowego ma przeciwny kierunek zmiany w transkrypcji genów reagujących na hormon tarczycy (TH), w tym łańcuch ciężki alfa i beta miozyny (MyHC) i retikulum sarkoplazmatyczne Ca(2+)-ATPaza (SERCA), a leczenie TH może odwrócić molekularne i funkcjonalne nieprawidłowości w patologicznym przeroście, takim jak przeciążenie ciśnieniowe. Te sugerują względną niedoczynność tarczycy w patologicznym przeroście, ale poziomy TH w surowicy są zwykle prawidłowe. w surowicy są zwykle prawidłowe. Badaliśmy regulację receptorów TH (TR) beta1, alfa1 i alfa2 w patologicznych i fizjologicznych modelach przerostu serca szczurów z niedoczynnością tarczycy. z niedoczynnością i nadczynnością tarczycy w genach docelowych TH, alfa- i alfa2. alfa- i beta-MyHC oraz SERCA. Wszystkie 3 podtypy TR w miocytach były w 2 modelach przerostu z fenotypem mRNA podobnym do niedoczynności tarczycy, fenylefryny w hodowli i przeciążenia ciśnieniowego in vivo. TRbeta1 miocytów był w modelach z fenotypem podobnym do nadczynności tarczycy, TH (trijodotyronina, T3), w hodowli i wysiłku fizycznym in vivo. W hodowli miocytów nadekspresja TR lub T3, odwracała wpływ fenylefryny na mRNA i promotory reagujące na TH. promotory. Ponadto, kotransfekcja TR i leczenie agonistą Selektywny agonista TRbeta1 GC-1 sugeruje różne funkcjonalne sprzężenie izoform TR izoformy, TRbeta1 do transkrypcji beta-MyHC, SERCA i TRbeta1, oraz TRalfa1 do transkrypcji alfa-MyHC i zwiększonego rozmiaru miocytów. Doszliśmy do wniosku że izoformy TR mają odmienną regulację i funkcję w miocytach serca szczura. Zmiany poziomów TR w miocytach mogą częściowo wyjaśniać charakterystyczne fenotypy molekularne w fizjologicznych i molekularne w fizjologicznym i patologicznym przeroście mięśnia sercowego. --- Sercowy przejściowy prąd zewnętrzny I(to) jest regulowany przez hormon tarczycy (T3). Pozostaje jednak niejasne, czy T3 bezpośrednio moduluje transkrypcję genów leżących u podstaw transkrypcję genów i która izoforma receptora tarczycy (TR) może być odpowiedzialna za transaktywację genów. transaktywację genów. Aby wyjaśnić tę sytuację, przeanalizowaliśmy rolę T3 i jego receptorów alfa1 (TRalpha1) i beta1 (TRbeta1) w regulacji KCNA4, KCND2, KCND3 i transkrypcji KCNIP2 w kardiomiocytach szczurów. Wstępne wyniki wykazały zależny od T3 wzrost gęstości prądu I(to). Stymulacja T3 zwiększała ekspresję KCND2 i KCND3 oraz zmniejszała transkrypcję KCNA4, podczas gdy KCNIP2 pozostała niezmieniona. Aby przeanalizować rolę TRalpha1 i TRbeta1 w T3-zależnej modulacji I(to), TRalpha1 i TRbeta1 były nadeksprymowane w kardiomiocytach poprzez transfer genów za pośrednictwem adenowirusa. TRalpha1 zwiększał I(to), podczas gdy TRbeta1 znacząco zmniejszał rozmiar I(to), co było związane z wzrostem za pośrednictwem TRalpha1 i redukcją za pośrednictwem TRbeta1 transkrypcji KCND2/3 transkrypcji. Aby dalej ocenić możliwą bezpośrednią interakcję TRalpha1 i TRbeta1 z promotorem KCND3, wektory ekspresyjne TR zostały poddane kotransfekcji konstruktem konstruktem zawierającym 2335 bp sekwencji 5'-flankującej KCND3 połączonej z reporterem lucyferazą do miocytów komorowych. Podczas gdy aporeceptor TRalpha1 zwiększał transkrypcję KCND3, aporeceptor TRbeta1 hamował ekspresję KCND3 przy czym oba efekty wykazywały zależne od ligandu wzmocnienie po stymulacji T3 stymulacji. Usunięcie regionu 5'flankującego KCND3 zlokalizowało supresyjną sekwencję promotora dla TRbeta1. sekwencja promotora dla TRbeta1 do -293 bp i aktywująca sekwencja promotora sekwencja dla TRalpha1 do -2335 do -1654 bp miejsca rozpoczęcia transkrypcji miejsce. Zakłócenie domniemanych miejsc wiązania TR przez mutagenezę zniosło TRalpha1- (G-1). TRalpha1- (G-1651T) i TRbeta1- (G-73T), wskazując, że Elementy odpowiedzi TRalpha1 i TRbeta1 mapują się do różnych regionów promotora KCND3 promotora. Tak więc, I(to) jest modulowany przez zróżnicowaną regulację zależną od T3 bazowej transkrypcji genów. TRalpha1 i TRbeta1 wykazują różny wpływ na Transaktywacja KCND3 z TRalpha1 wzmacniającym i TRbeta1 tłumiącym transkrypcję KCND3 transkrypcję. --- Wywołany przeciążeniem ciśnieniowym przerost mięśnia sercowego prowadzi do zmniejszenia kurczliwości mięśnia sercowego. kurczliwości, często prowadząc do niewydolności serca. Przerost serca i niewydolność niewydolności serca może towarzyszyć tzw. zespół chorej tarczycy, skutkujący obniżonym poziomem T(3) w surowicy wraz ze zmniejszoną ekspresją receptorów hormonów tarczycy (receptorów receptorów hormonów tarczycy (TRalpha1 i TRbeta1) oraz sarko(endo)plazmowej retikulum Ca-ATPazy (SERCA). Ponieważ wiązanie receptorów zajętych przez T(3) do elementy odpowiedzi tarczycy w promotorze SERCA mogą zwiększać ekspresję genów ekspresję genów, chcieliśmy ustalić, czy zwiększenie ekspresji TR w w przerośniętym sercu może również poprawić ekspresję SERCA i czynność serca. Myszy poddane zwężeniu aorty w celu wywołania przeciążenia ciśnieniowego poddano również terapii genowej przy użyciu wirusa adenowirusowego (AAV) wyrażającego TRalpha1 lub TRbeta1, z AAV wyrażającym LacZ służącym jako kontrola. Po 8 tygodniach zwężenia aorty zaobserwowano podobny stopień przerostu we wszystkich trzech grupach. zaobserwowano we wszystkich trzech grupach; jednak myszy leczone TRalpha1 lub TRbeta1 wykazywały lepszą funkcję skurczową. Podanie fizjologicznej dawki T(3) zwiększało poziom T(3) w surowicy tylko do dolnego zakresu normy. Ta dawka T(3) z lub bez leczenia AAV TR, nie spowodowało żadnego znaczącego wzrost wydajności skurczowej. Przemiany wapnia mierzone w izolowanych miocytach miocyty wykazywały również zwiększoną szybkość rozpadu związaną z TRalpha1 lub TRbeta1. Analiza Western blot wykazała zwiększoną ekspresję SERCA w grupy leczone TRalpha1 lub TRbeta1 w stosunku do grupy kontrolnej leczonej LacZ grupa. Wyniki te pokazują, że zwiększenie ekspresji TR w przerośniętym sercu wiąże się z poprawą funkcji skurczowej i zwiększoną ekspresją SERCA. --- MikroRNA (miRNA), małe niekodujące RNA, są negatywnymi regulatorami ekspresji genów i odgrywają ważną rolę w regulacji genów w sercu. i odgrywają ważną rolę w regulacji genów w sercu. Aby zbadać rolę miRNA w ekspresji dwóch izoform łańcucha ciężkiego miozyny (MHC) serca. (MHC), α- i β-MHC, które regulują kurczliwość serca, endogenne miRNA były regulowane w dół w miocytach komorowych noworodków szczurów (NRVM) przy użyciu lentiwirusowego małego interferującego RNA (siRNA) przeciwko Dicer, enzymowi niezbędnemu do biosyntezy miRNA i zbadano poziomy ekspresji MHC. zbadano poziom ekspresji MHC. W rezultacie siRNA Dicer może jednocześnie obniżać poziom endogennych miRNA jednocześnie i gen β-MHC, ale nie α-MHC, co sugeruje, że specyficzne miRNA może regulować w górę gen β-MHC. Spośród 19 wybranych miRNA, miR-27a był najsilniej regulował gen β-MHC, ale nie α-MHC. Co więcej, białko β-MHC było obniżane przez wyciszanie endogennego miR-27a. Poprzez badanie bioinformatyczne przy użyciu TargetScan, zidentyfikowaliśmy hormon tarczycy receptor β1 (TRβ1), który negatywnie reguluje transkrypcję β-MHC, jako cel miR-27a. Ponadto wykazano, że miR-27a moduluje regulację genów β-MHC poprzez sygnalizację hormonu tarczycy i jest regulowany w górę podczas różnicowania mysich embrionalnych komórek macierzystych (ES) lub w przerośniętych sercach w połączeniu z β-MHC. Odkrycia te sugerują, że miR-27a reguluje ekspresję genu β-MHC poprzez celowanie w TRβ1 w kardiomiocytach.
Które geny reguluje receptor beta1 hormonu tarczycy w sercu?
β-MHC, HCN4, KCND2/3, SERCA, TRbeta1, alfa-MHC