靶向Atgs的microRNA通过抑制心肌细胞自噬促进心肌肥大的作用与机制研究
批准号:
82070268
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
叶建涛
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
叶建涛
中文摘要
自噬作为胞内物质降解途径对维持心肌细胞稳态具有重要作用。我们的前期研究和近年来文献报道表明,自噬功能受损是导致心肌肥大的关键因素,然而调控心肌自噬的相关机制尚不明确。microRNA作为一类重要的非编码RNA,可在转录后水平广泛影响细胞功能。最近我们利用高通量测序筛查到miR-34c等多个在心肌肥大中异常表达的microRNA,并初步证实其通过靶向调控自噬相关基因Atgs抑制细胞自噬。据此我们提出假设:microRNA表达异常可引起自噬水平降低从而介导心肌肥大,通过调控microRNA可增强自噬并发挥对心肌肥大的保护作用。本项目拟进一步在体内外干预miR-34c等靶向Atgs的候选microRNA,重点围绕对心肌细胞自噬的影响,阐明其与心肌肥大的关系和具体分子机制,探讨调控microRNA激活自噬进而防治心肌肥大的新策略,为以microRNA为靶标的心血管疾病药物研发提供更充分的科学依据。
英文摘要
Autophagy, a lysosome-dependent pathway for the degradation of cellular components, plays essential roles in maintaining the homeostasis of cardiomyocytes. Our previous studies and recent literatures have revealed that impaired autophagy contributes to the development of cardiac hypertrophy. However, the mechanisms controlling cardiac autophagy remain to be elucidated. As an important group of non-coding RNAs, microRNAs have been proved to regulate a diversity of cellular functions at post-transcriptional level. Lately, we searched the differential expressed non-coding RNAs in cardiac hypertrophy by using the high-throughput sequencing technology, and observed that the levels of several microRNA species including miR-34c, were significantly increased. Moreover, our preliminary investigations indicated that these microRNAs could target various autophagy-related genes thereby repressing autophagy. Based on these findings, a hypothesis is proposed: the abnormal expression of microRNAs leads to decreased autophagy and subsequently provokes cardiac hypertrophy, while interfering microRNAs can protect against cardiac hypertrophy by enhancing autophagy. In the present study, we will further modulate miR-34c and other Atgs-targeted microRNAs both in vitro and in vivo, to investigate the potential influences on cardiac hypertrophy with a focus on their roles in regulating autophagy and clarify the underlying mechanisms. Our research will help to validate the new therapeutic strategy against cardiac hypertrophy via promoting microRNA-mediated autophagy, and facilitate the development of novel agents for cardiovascular diseases by targeting microRNAs.
自噬的调控机制及其与疾病的关系是目前生物医学研究热点领域之一。心肌细胞自噬水平异常降低已被证实在心肌肥大的病理进程起到了十分关键的作用。本项目围绕microRNA对心肌细胞自噬的调控及其与心肌肥大的关系开展研究,通过系统的体内外实验,寻找在心肌肥大发生发展中起到重要作用的microRNA,深入阐明其分子机制,并探讨以microRNA为靶点调节自噬进而干预心肌肥大的可行性。我们通过建立心肌肥大体内外模型,经筛查和验证发现了miR-34c-5p、miR-146b-5p、miR-223-3p等多个表达水平显著升高,且具有抑制自噬作用的microRNA。明确了miR-34c-5p的过表达可诱导心肌肥大的发生和心功能异常,而敲低miR-34c-5p可有效改善心肌肥大相关病理损伤。机制研究表明,自噬关键调控分子Atg4B是miR-34c-5p的靶基因。MiR-34c-5p与Atg4B 3'UTR存在直接结合,在转录后水平下调Atg4B的表达,作用于自噬体形成的早期阶段阻断自噬流,进而导致心肌肥大的发生。利用miR-34c-5p的特异性抑制剂,可在实验动物中提高心肌细胞自噬水平,从而起到抗心肌肥大的作用。在此基础上,我们证实了LncRNA Gm15169可作为内源性ceRNA,通过竞争性结合影响miR-34c-5p的表达与功能,揭示了LncRNA和microRNA的交互调控在自噬及心肌肥大中的关键作用。此外,我们还阐明了miR-146b-5p通过抑制自噬促进心肌细胞肥大的功能与机制,进一步明确了自噬失衡在心肌肥大发生发展中的重要作用,并证实外泌体通过递送miR-223-3p阻断心肌细胞自噬流从而诱导心肌肥大,基于细胞间通讯的这一新的角度深入探讨了导致心肌肥大过程中microRNA表达异常升高的原因。本项目的研究结果不仅揭示了microRNA通过抑制自噬促进心肌肥大的病理新机制,也为从干预microRNA和自噬调节角度寻找防治心肌肥大的新靶点和新策略提供了重要的科学依据。在项目执行期间发表标注本基金资助的SCI论文6篇,培养研究生5名,完成了项目研究任务,达到了预期目标。
CFs来源外泌体通过递送miRNA靶向调控
Atgs诱导心肌细胞肥大的作用与机制研
究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:叶建涛
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依托单位:
靶向Atgs的microRNA通过抑制自噬诱导心肌肥大的作用及机制研究
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批准号:2020A1515010514
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:叶建涛
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依托单位:
SIRT6对自噬的调控及其与心肌细胞肥大的关系研究
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批准号:81200096
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2012
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负责人:叶建涛
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依托单位:
国内基金
海外基金