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胚胎microRNA被标记为心脏细胞的青年喷泉

2019-06-25 08:48:19 • 来源：

坦普尔大学路易斯卡茨医学院(LKSOM)的科学家报告称，即使在严重的心脏病发作后，也有可能逆转心脏损伤并恢复心脏功能。发表在Circulation Research上的这项研究(心脏中miR-294的瞬时导入促进心肌细胞周期折返再入)首次证明了一种称为miR-294的小RNA分子，当被引入心脏细胞时，可以重新激活据研究人员称，心脏细胞增殖和改善心脏功能的小鼠已经遭受了相当于人类心脏病的侵袭。

胚胎microRNA被标记为心脏细胞的青年喷泉

“胚胎心脏的特征在于快速分裂构建工作心肌所需的心肌细胞。心肌细胞在新生儿中保留一些增殖能力但在成年期失去它。因此，包括microRNA的许多信号传导中枢在心脏发育期间被改变，其不利地影响心脏组织的再生潜力。胚胎干细胞周期miRs是一类在发育阶段专门表达的microRNAs;然而，研究者写道，之前尚未研究过它们对成年心肌心肌细胞增殖和心脏功能的影响。

“[我们想]确定胚胎干细胞周期miR-294的短暂再引入是否促进心肌细胞周期再入，增强心肌损伤后的心脏修复。miR-294在发育期间，产前阶段，在新生儿中丢失，并且通过qRT-PCR和原位杂交证实成人心脏在心脏中表达。与对照细胞相比，用miR-294处理的新生儿心室肌细胞显示通过免疫细胞化学证实Ki67，p-组蛋白H3和Aurora B的表达升高。通过海马测定法测量miR-294增强新生儿心室肌细胞的氧化磷酸化和糖酵解。机械地，miR-294抑制Wee1，导致通过qRT-PCR和免疫印迹分析证实的细胞周期蛋白B1 / CDK1复合物的活性增加。

“接下来，将多西环素诱导型AAV9-miR-294载体递送至小鼠，用于在心肌梗塞后连续14天激活肌细胞中的miR-294。miR-294处理的小鼠在MI后8周显着改善左心室功能以及梗塞面积和细胞凋亡的减少。通过Ki67，pH3和AurB(Aurora B激酶)表达分析的miR-294心脏中的肌细胞细胞周期再入率增加，平行于心脏中增加的小肌细胞数量。来自miR-294心脏的分离的成体肌细胞在MI后8周显示出增加的5-乙炔基-2'-脱氧尿苷+细胞和细胞周期标志物和miR-294靶标的上调。

“[我们得出结论] miR-294的异位瞬时表达概括了心肌细胞的发育信号和表型，促进细胞周期再入，导致心肌梗死后小鼠心功能增强。”

“在之前的工作中，我们发现miR-294可以主动调节发育中心的细胞周期，”LKSOM代谢疾病研究中心生理学助理教授Mohsin Khan博士说。“但出生后不久，miR-294就不再表达了。”

Khan和同事Raj Kishore，博士，药理学和医学教授以及LKSOM转化医学中心干细胞治疗项目主任，这两位新研究的高级研究员都想知道miR-294是否可以作为一种喷泉心脏细胞的青春

“当miR-294在早年生活中表达时，心脏会非常增殖，”Kishore解释说。“我们想看看是否将其重新引入成人心脏细胞会使它们恢复到胚胎状状态，从而使它们能够制造新的心脏细胞。”

研究人员在患有心肌梗塞的小鼠身上测试了他们的想法。在维持心肌损伤后，小鼠连续用miR-294处理两周。治疗后两个月，研究人员观察到心脏功能明显改善，受损组织面积减少。对经处理的心脏细胞的检查揭示了细胞周期再入的证据，表明细胞已被重新激活，重新获得产生新细胞的能力。

“miR-294治疗重新唤醒了成人心脏细胞中的胚胎信号传导程序，”汗说。“正因为如此，旧的心脏细胞不再像成体细胞那样，但它们都不是完全胚胎。然而，在这种中间状态下，他们有能力制造新细胞。“

研究人员能够控制miR-294的表达，使其开启或关闭，从而决定心脏中的增殖活动量。

Khan和Kishore计划在一个大型动物模型中复制该研究。他们还希望更深入地了解miR-294在心脏中的作用。“有证据表明它不仅仅控制细胞周期，”Khan解释道。“如果它有多个目标，我们需要找到它们。”

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