Kilka ostatnich doniesień sugeruje, że mikroRNA (miRNA) mogą odgrywać krytyczną rolę w ostrym zawale mięśnia sercowego (AMI). Jednak sygnatura ekspresji miRNA we wczesnej fazie AMI nie została jednak zidentyfikowana. W tym sygnatura ekspresji miRNA została zbadana w sercach szczurów 6 godzin po AMI. AMI. W porównaniu z sygnaturą ekspresji w obszarach bez zawału, 38 miRNA ulegało różnej ekspresji w obszarach zawału, a 33 miRNA ulegały nieprawidłowej ekspresji w obszarach granicznych. ekspresji w obszarach granicznych. Co ciekawe, ekspresja miR-21 była znacząco w dół w obszarach objętych zawałem, ale w górę w obszarach granicznych. Regulacja miR-21 w obszarach objętych zawałem była hamowana przez niedokrwienne niedokrwieniem, znaną metodą ochronną serca. Nadekspresja miR-21 przez adenowirusa wyrażającego miR-21 (Ad-miR-21) zmniejszyła rozmiar zawału mięśnia sercowego o 29% po 24 godzinach i zmniejszyła wymiary lewej komory po 2 tygodniach od AMI. Stosując podejścia zarówno zysku funkcji, jak i utraty funkcji w hodowanych miocytach serca zidentyfikowaliśmy, że miR-21 miał ochronny wpływ na apoptozę komórek indukowaną niedokrwieniem. apoptozę komórek, która była związana z jego docelowym genem programowanej śmierci komórki 4 i szlakiem białka aktywatora 1. Ochronny wpływ miR-21 na indukowanemu niedokrwieniem uszkodzeniu miocytów serca został dodatkowo potwierdzony in vivo przez zmniejszoną apoptozę komórek w obszarach granicznych i zawałowych zawału serca szczura serca po leczeniu Ad-miR-21. Wyniki sugerują, że miRNA, takie jak miR-21 mogą odgrywać kluczową rolę we wczesnej fazie AMI. --- MikroRNA (miRNA) to szeroka klasa małych niekodujących RNA, które kontrolują ekspresję ekspresję komplementarnych docelowych informacyjnych RNA. Dysregulacja miRNA została została opisana w różnych stanach chorobowych, w tym w nowotworach i chorobach serca. A miRNA, który był konsekwentnie zgłaszany jako regulowany w górę zarówno w raku i różnych formach chorób sercowo-naczyniowych jest miR-21. MiR-21 wykazuje aktywność onkogenną aktywność onkogenną i dlatego jest uważany za czynnik onkogenny. W układzie sercowo-naczyniowym miR-21 jest wzbogacony w fibroblasty i przyczynia się do rozwoju zwłóknienia i niewydolności serca. i niewydolności serca. MiR-21 wyłania się zatem jako interesujący kandydat do strategii terapeutycznych przeciwko wielu formom raka, a także chorobom serca. chorób serca. Rzeczywiście, leczenie oligonukleotydami anty-miR-21 zmniejszyło wzrost raka piersi. wzrost raka piersi. Zahamowanie miR-21 przez syntetycznych antagonistów miRNA (antagomirów) poprawiło funkcjonowanie serca w modelu choroby serca. Te same korzystne efekty zaobserwowano u myszy z nokautem miR-21 poddanych przeciążeniu ciśnieniowym lewej komory, podkreślając kluczową rolę miR-21 jako celu terapeutycznego. cel terapeutyczny. Poniżej przedstawiamy przegląd aktualnej sytuacji patentowej dotyczącej terapeutycznego wykorzystania modulacji miR-21 w chorobach nowotworowych i sercowo-naczyniowych. --- MikroRNA obejmują szeroką klasę małych niekodujących RNA, które kontrolują ekspresję ekspresję komplementarnych docelowych informacyjnych RNA. Dysregulacja mikroRNA przez kilka mechanizmów kilka mechanizmów zostało opisanych w różnych stanach chorobowych, w tym choroby serca. Podczas gdy poprzednie badania chorób serca koncentrowały się na mikroRNA, które ulegają ekspresji głównie w kardiomiocytach, rola mikroRNA wyrażanych w innych typach komórek serca jest niejasna. Tutaj pokazujemy, że mikroRNA-21 (miR-21, znany również jako Mirn21) reguluje szlak sygnałowy kinazy ERK-MAP w fibroblastach serca, co ma wpływ na globalną strukturę i funkcję serca. Poziomy miR-21 są selektywnie zwiększane w fibroblastach niewydolnego serca, zwiększając niewydolnego serca, zwiększając aktywność kinazy ERK-MAP poprzez hamowanie homologu sprouty 1 (Spry1). Mechanizm ten reguluje przeżycie fibroblastów i wydzielanie czynnika wzrostu, najwyraźniej kontrolując zakres śródmiąższowego zwłóknienia śródmiąższowego i przerostu serca. Wyciszenie miR-21 in vivo przez specyficzny w mysim modelu choroby wywołanej przeciążeniem ciśnieniowym zmniejsza aktywność kinazy ERK-MAP, hamuje włóknienie śródmiąższowe i łagodzi dysfunkcję serca. dysfunkcję serca. Odkrycia te ujawniają, że mikroRNA mogą przyczyniać się do choroby mięśnia sercowego choroby mięśnia sercowego poprzez wpływ na fibroblasty serca. Nasze wyniki potwierdzają miR-21 jako jako cel choroby w niewydolności serca i ustalają skuteczność terapeutyczną interwencji terapeutycznej mikroRNA w chorobach układu sercowo-naczyniowego. --- Mały regulatorowy RNA microRNA-21 (miR-21) odgrywa kluczową rolę w wielu funkcjach biologicznych i chorobach, w tym w rozwoju funkcji biologicznych i chorób, w tym rozwoju, raka, choroby sercowo-naczyniowe i stany zapalne. Gen kodujący pri-miR-21 (pierwotny transkrypt zawierający miR-21) znajduje się w regionie intronowym genu genu TMEM49. Pomimo tego, że pri-miR-21 i TMEM49 są genami zachodzącymi na siebie w tym samym kierunku transkrypcji, pri-miR-21 jest niezależnie transkrybowany przez własne regiony promotorowe regiony promotorowe i zakończony własnym ogonem poli(A). Po transkrypcji, primiR-21 jest ostatecznie przetwarzany w dojrzały miR-21. Ekspresja miR-21 została jest deregulowana w prawie wszystkich typach nowotworów i dlatego została sklasyfikowana jako oncomiR. została sklasyfikowana jako oncomiR. W ostatnich latach odkryto dodatkowe role miR-21 w chorobach chorobach sercowo-naczyniowych i płucnych, w tym zwłóknieniu serca i płuc a także zawał mięśnia sercowego. MiR-21 dodatkowo reguluje różne procesy immunologiczne i rozwojowe. Ze względu na krytyczne funkcje w różnych szlakach sygnałowych, miR-21 stał się atrakcyjnym celem dla genetyki i farmakologii. stał się atrakcyjnym celem modulacji genetycznej i farmakologicznej w różnych stanach chorobowych. różnych stanach chorobowych. --- TŁO: Różne stany patofizjologiczne układu sercowo-naczyniowego u ludzi wiążą się z z nieprawidłową ekspresją mikroRNA (miRNA), a krążące miRNA stają się obiecującymi biomarkerami. obiecujące biomarkery. U myszy nadekspresja miR-21 w mięśniu sercowym jest związana z zwłóknieniem mięśnia sercowego wywołanym przeciążeniem ciśnieniowym. Niniejsze badanie zostało zaprojektowane w celu określenie roli miR-21 w mięśniu sercowym i osoczu w nieprzystosowawczej przebudowie macierzy zewnątrzkomórkowej indukowanej przeciążeniem ciśnieniowym u pacjentów ze zwężeniem aorty (AS) i aortalnej (AS) oraz wartość kliniczną miR-21 jako biomarkera patologicznego włóknienia mięśnia sercowego. patologicznego zwłóknienia mięśnia sercowego. METODY: W biopsjach lewej komory od 75 pacjentów z AS i 32 chirurgicznych chirurgicznych, określiliśmy ilościowo poziomy transkryptu miR-21 w mięśniu sercowym, miR-21 oraz elementów związanych z sygnalizacją ECM i TGF-β. Poziomy miR-21 w osoczu określono u 25 zdrowych ochotników. określono u 25 zdrowych ochotników i pacjentów z AS. Hybrydyzację in situ miR-21 przeprowadzono w wycinkach mięśnia sercowego. WYNIKI: Poziomy miR-21 w mięśniu sercowym i osoczu były znacząco wyższe u pacjentów z AS pacjentów z AS w porównaniu z grupą kontrolną i korelowały bezpośrednio z echokardiograficznymi średnimi gradientami przezzastawkowymi. Nadekspresja miR-21 była ograniczona do komórek śródmiąższowych. ograniczona do komórek śródmiąższowych i nieobecna w kardiomiocytach. Stosując bootstrap wielokrotnej regresji liniowej, wariancja w ekspresji kolagenu mięśnia sercowego miR-21 (70% wariancji kolagenu) lub miR-21 w osoczu (52% wariancji kolagenu). miR-21 w osoczu (52% wariancji kolagenu), wraz z celami miR-21 RECK i PDCD4 oraz efektorami sygnalizacji TGF-ß. WNIOSKI: Nasze wyniki potwierdzają rolę miR-21 jako regulatora procesu procesu włóknienia, który występuje w odpowiedzi na przeciążenie ciśnieniowe u pacjentów z AS i podkreślają wartość krążącego miR-21 jako biomarkera zwłóknienia mięśnia sercowego. mięśnia sercowego. --- Zwłóknienie mięśnia sercowego charakteryzuje się nieprawidłową proliferacją fibroblastów i przesadnym odkładaniem macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) w śródmiąższu mięśnia sercowego i ostatecznie śródmiąższu mięśnia sercowego i ostatecznie upośledza czynność serca. Nadal jest kontrowersyjne, czy mikroRNA-21 (miR-21) uczestniczy w procesie włóknienia mięśnia sercowego. zwłóknienia mięśnia sercowego. Nasze poprzednie badanie potwierdziło, że transformujący czynnik wzrostu beta (TGFβRIII) jest negatywnym regulatorem szlaku TGF-β. Tutaj, my na celu rozszyfrowanie związku między miR-21 i TGFβRIII w patogennym procesie włóknienia mięśnia sercowego. procesie zwłóknienia mięśnia sercowego. Stwierdziliśmy, że TGF-β1 i miR-21 były regulowane w górę, podczas gdy TGFβRIII był regulowany w dół w strefie granicznej serca myszy serca w odpowiedzi na zawał mięśnia sercowego. Po transfekcji miR-21 do fibroblastów serca, ekspresja TGFβRIII była znacznie zmniejszona, a zawartość kolagenu zwiększona. zawartość kolagenu była zwiększona. Wyniki lucyferazy potwierdziły, że TGFβRIII był celem miR-21. celem miR-21. Sugeruje to, że regulacja miR-21 w górę może zwiększyć zawartość kolagenu i przynajmniej częściowo poprzez hamowanie TGFβRIII. I odwrotnie, potwierdziliśmy również, że nadekspresja TGFβRIII może hamować ekspresję miR-21 i zmniejszać produkcję kolagenu w fibroblastach. Dalsze badania wykazały że nadekspresja TGFβRIII może również dezaktywować szlak TGF-β1 poprzez zmniejszenie ekspresji TGF-β1 i fosforylowanego Smad3 (p-Smad3). TGF-β1 został udowodniony jako pozytywny regulator miR-21. Podsumowując, znaleźliśmy między miR-21 i TGF-βRIII w zwłóknieniu mięśnia sercowego spowodowanym przez zawał mięśnia sercowego u myszy, a celowanie w ten szlak może być nową strategią strategią zapobiegania i leczenia przebudowy mięśnia sercowego. --- CELE: Celem niniejszego badania jest określenie sygnatury ekspresji miRNA w sercach szczurów po wstępnym kondycjonowaniu niedokrwiennym (IP) i zidentyfikowanie miRNA regulowanego przez IP, miR-21, w ochronie serca za pośrednictwem IP oraz potencjalnych mechanizmy komórkowe i molekularne. METODY I WYNIKI: Sygnatura ekspresji miRNA została zbadana w sercach szczurów. sercach szczurów. Spośród 341 tablicowanych miRNA, 40 miRNA ulegało różnej ekspresji (21 w górę i 19 w dół) w sercach szczurów z IP, w porównaniu z ich kontrolą. Niektóre z te różnie wyrażone miRNA były dalej weryfikowane przez ilościową ilościową reakcję łańcuchową odwrotnej transkryptazy-polimerazy. Co ciekawe, miR-21 był jednym z najbardziej regulowanych miRNA w sercach po IP. In vivo, ochrona serca przed niedokrwieniem/reperacją ochrona przed niedokrwieniem / urazem reperfuzyjnym była hamowana przez knockdown miR-21. W hodowanych miocytach serca zidentyfikowaliśmy, że miR-21 miał również ochronny wpływ na apoptozę komórek indukowaną niedotlenieniem/reoksygenacją, która była związany z jego genem docelowym, zaprogramowaną śmiercią komórki 4. Efekt ochronny miR-21 na apoptozę komórek serca został dodatkowo potwierdzony w sercach szczurów po niedokrwieniu/urazie reperfuzyjnym in vivo. WNIOSEK: Wyniki sugerują, że miRNA są zaangażowane w ochronę serca za pośrednictwem IP. ochronę serca. Identyfikacja roli regulowanych przez IP miRNA w ochronie serca może dostarczyć nowych celów terapeutycznych i zapobiegawczych w chorobie niedokrwiennej serca. choroby niedokrwiennej serca. --- Uszkodzenie komórek serca wywołane reaktywnymi formami tlenu (ROS) poprzez zmiany ekspresji wielu genów wielu genów odgrywa kluczową rolę w patogenezie wielu chorób serca. chorób serca. MikroRNA (miRNA) obejmują nową klasę endogennych, małych, niekodujących RNA, które negatywnie regulują około 30% genów w komórce poprzez degradację lub hamowanie translacji ich docelowych mRNA. Obecnie ROS na ekspresję miRNA i rolę miRNA w uszkodzeniu miocytów serca za pośrednictwem ROS. na miocytach serca są niepewne. Używając ilościowego RT-PCR w czasie rzeczywistym (qRT-PCR), wykazaliśmy, że mikroRNA-21 (miR-21) był regulowany w górę w miocytach serca miocytów serca po traktowaniu nadtlenkiem wodoru (H(2)O(2)). Aby określić potencjalną rolę miRNA w regulacji genów i uszkodzeń komórkowych za pośrednictwem H(2)O(2). uszkodzenie, ekspresja miR-21 była obniżana przez inhibitor miR-21 i regulowana w górę przez pre-miR-21. Indukowana przez H(2)O(2)śmierć komórek serca i apoptoza były zwiększone przez inhibitor miR-21 i były zmniejszane przez pre-miR-21. Zaprogramowana śmierć komórki 4 (PDCD4), która była regulowana przez miR-21 i była bezpośrednim celem miR-21 w miocytach serca. miocytach serca. Ochronny wpływ pre-miR-21 na uszkodzenie miocytów serca był hamowany w komórkach serca poddanych działaniu H(2)O(2) poprzez nadekspresję PDCD4 za pośrednictwem adenowirusa. nadekspresję PDCD4 bez miejsca wiązania miR-21. Co więcej, białko aktywatora 1 (AP-1) było cząsteczką sygnalizacyjną PDCD4, która była zaangażowana w miR-21 na miocyty serca. Wyniki sugerują, że miR-21 jest wrażliwy na stymulację H(2)O(2). miR-21 uczestniczy w regulacji genów za pośrednictwem H(2)O(2) i funkcjonalnej modulacji w miocytach serca. miR-21 może odgrywać istotną rolę w chorobach serca związanych z ROS. istotną rolę w chorobach serca związanych z ROS, takich jak przerost mięśnia sercowego, niewydolność serca, zawał mięśnia sercowego i niedokrwienie mięśnia sercowego / uszkodzenie reperfuzyjne uszkodzenie. --- Remodeling mięśnia sercowego wywołany niedokrwieniem/reperfuzją (I/R) ogólnie obejmuje śmierć komórek (martwicę i apoptozę), przerost miocytów, angiogenezę, zwłóknienie mięśnia sercowego i dysfunkcję mięśnia sercowego. zwłóknienie i dysfunkcję mięśnia sercowego. Staje się coraz bardziej jasne, że mikroRNA (miRNA lub miR), grupa wysoce konserwatywnych małych (∼18-24 nukleotydów) niekodujących RNA, pełnią określone funkcje w reperfundowanym mięśniu sercowym mięśnia sercowego w kierunku przebudowy po zawale. Podczas gdy miR-21, -133, -150, -195 i -214 regulują przerost kardiomiocytów, miR-1/-133 i miR-208 zostały wpływają na funkcję skurczową mięśnia sercowego. Ponadto, miR-21, -24, -133, -210, -494 i -499 wydają się chronić miocyty przed apoptozą indukowaną przez I/R apoptozą, podczas gdy miR-1, -29, -199a i -320 promują apoptozę. Zwłóknienie mięśnia sercowego może być regulowane przez rodzinę miR-29 i miR-21. Co więcej, miR-126 i miR-210 zwiększają angiogenezę indukowaną przez I/R, ale miR-24, -92a i -320 tłumią neoangiogenezę po zawale. W tym przeglądzie podsumowujemy najnowsze postępy w identyfikacji miRNA związanych z niedokrwieniem mięśnia sercowego i ich funkcjonalnego znaczenia w modulacji funkcjonalne znaczenie w modulacji przebudowy wywołanej przez I/R. Kontrowersyjne efekty niektórych miRNA w przebudowie pozawałowej zostaną również omówione. --- Warunkowanie wstępne (PC) serca przez subletalne niedokrwienie, łagodny szok termiczny lub niedotlenienie niedotlenienie ewoluowało jako potężne narzędzie eksperymentalne do odkrywania nowych mechanizmów sygnalizacji w kardioprotekcji. Ostatecznym celem jest określenie nowych celów terapeutycznych do potencjalnego zastosowania u ludzi w celu ochrony serca przed urazami związanymi z niedokrwieniem. W ostatnich latach odnotowano ogromne zainteresowanie zainteresowanie zrozumieniem roli małych niekodujących RNA, mikroRNA (miR), w chorobach układu krążenia. miRs zostały uznane za regulatory ekspresji genów poprzez destabilizację i translację. poprzez destabilizację i hamowanie translacji docelowych przekaźnikowych RNA. RNA. Badania wykazały, że kilka miR, w tym miR-1, miR-133, miR-21, miR-126, miR-320, miR-92a i miR-199a, są regulowane po kondycjonowaniu wstępnym i odgrywają aktywną rolę w ochronie serca przed uszkodzeniem niedokrwiennym/reperfuzyjnym. Te miR napędzają również syntezę ważnych białek kardioprotekcyjnych w tym białka szoku cieplnego (HSP)-70, śródbłonkowej syntazy tlenku azotu, indukowanej syntazy tlenku azotu, HSP-20, Sirt1 i czynnika indukowanego hipoksją 1a. Uważamy, że identyfikacja i ukierunkowane dostarczanie miR(ów) w sercu może mieć ogromny potencjał terapeutyczny w zmniejszaniu zawału mięśnia sercowego u pacjentów pacjentów cierpiących na choroby serca. --- CEL: Określenie roli mikroRNA 21 (miR-21) w przebudowie lewej komory serca szczura z uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym (I/R) i do zbadanie mechanizmu ochrony mięśnia sercowego za pośrednictwem miR-21. METODY: Szczury zostały losowo podzielone na trzy grupy: grupę modelową I/R z Ad-GFP (grupa Ad-GFP), grupę modelową I/R z Ad-miR-21 (grupa Ad-miR-21) i grupę grupa pozorowanej operacji. Zmiany parametrów hemodynamicznych rejestrowano po 1 tygodniu po I/R. Diagnozę histologiczną uzyskano za pomocą hematoksyliny i eozyny (H&E). Wymiary lewej komory (LV), rozmiar zawału mięśnia sercowego, LV / BW, typ kolagenu Ⅰ, typ Ⅲ i komórki PCNA dodatnie. Hodowle pierwotne noworodkowych szczurzych miocytów komorowych, a uszkodzenie niedokrwienne komórek było indukowane niedotlenieniem w pożywce wolnej od surowicy i glukozy oraz reoksygenacją (H/R). Inhibitor miR-21 i pre-miR-21 zostały odpowiednio dodane do pożywki hodowlanej dla miR-21 knockdown i dla miR-21 up-regulation. qRT-PCR został użyty do określenia poziomów miR-21 w hodowanych komórkach. Cytometrię przepływową przeprowadzono w celu zbadać apoptozę komórek. WYNIKI: W grupie Ad-miR-21 wymiary LV, rozmiar zawału mięśnia sercowego, LV / BW, kolagen typu Ⅰ, typ Ⅲ i komórki PCNA dodatnie znacznie się zmniejszyły w porównaniu z grupą Ad-GFP. W 1 tygodniu po I/R, Ad-miR-21 znacząco poprawił LVSP, LV +dp/dt(max), LV - dp/dt(min) i zmniejszyły częstość akcji serca (HR) i LVEDP w porównaniu z grupą Ad-GFP. W porównaniu z Ad-GFP, wskaźnik apoptozy komórek apoptotycznych znacznie zmniejszyła się w grupie Ad-miR-21. Inhibitor miR-21 nasilał apoptozę miocytów serca, a pre-miR-21 zmniejszał niedotlenienie/reoksydację. apoptozę miocytów serca indukowaną hipoksją/reoksygenacją. WNIOSKI: Ad-miR-21 poprawia przebudowę LV i zmniejsza apoptozę komórek mięśnia sercowego. komórek mięśnia sercowego, co sugeruje możliwy mechanizm działania Ad-miR-21 w ochronie przed uszkodzeniem I/R.
Czy mikroRNA-21 (miR-21) przyczynia się do chorób układu krążenia?
MikroRNA-21 (miR-21) jest mikroRNA (miRNA) o wysokiej ekspresji w układzie sercowo-naczyniowym. Ostatnie badania wykazały, że jego ekspresja jest deregulowana w sercu i naczyniach krwionośnych w warunkach chorób sercowo-naczyniowych, takich jak proliferacyjna choroba naczyniowa, przerost serca i niewydolność serca oraz choroba niedokrwienna serca. miR-21 odgrywa ważną rolę w proliferacji i apoptozie komórek mięśni gładkich naczyń krwionośnych, wzroście i śmierci komórek serca oraz funkcjach fibroblastów serca. W związku z tym udowodniono, że miR-21 jest zaangażowany w patogenezę wyżej wymienionych chorób sercowo-naczyniowych, co wykazano zarówno w podejściach utraty funkcji, jak i wzmocnienia funkcji