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    我国学者在血管稳态调控研究领域取得新进展

    日期 2016-09-14   来源:医学科学部   作者:朱元贵 郭峻莉 江虎军  【 】   【打印】   【关闭

      近日,华中科技大学同济医学院附属同济医院汪道文研究组发现miR-21通过上调线粒体基因的翻译可以降低自发性高血压大鼠升高的血压并缓解心肌肥厚,使其在血管稳态调控研究领域取得重要进展。相关研究成果以“MiR-21 Lowers Blood Pressure in Spontaneous Hypertensive Rats by Up-regulating Mitochondrial Translation”(miR-21通过增强线粒体基因翻译降低血压)为题于2016年9月6日在线发表于Circulation。论文链接: http://circ.ahajournals.org/content/134/10/734。华中科技大学汪道文教授和陈琛教授是文章的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(项目编号:91439203)等项目的资助。

      氧化应激在高血压及其靶器官损伤的发生发展中起着重要作用,而线粒体呼吸链是活性氧产生的主要部位。近期研究表明微小RNA(miRNA)可以转运至线粒体并调控线粒体的活性,然而病理状态下miRNA在线粒体中的功能尚不清楚。汪道文研究组发现,自发性高血压大鼠心脏组织中线粒体基因编码的蛋白细胞色素b(Cytb)水平明显下降,并且活性氧含量明显增加。研究组首先在细胞水平上证实Cytb降低是活性氧增加的直接原因。其次,他们研究发现Cytb可能是miR-21的作用靶点,miR-21可直接通过增强Cytb的翻译,降低由Cytb减少引起的活性氧增加。进一步的体内动物实验发现,自发性高血压大鼠体内高表达miR-21能降低血压并减轻心肌肥厚。该研究相关的作用机理如图1和图2所示。

      以往的研究表明miRNA通过转录后调控抑制基因的表达,而汪道文研究组观察到miRNA具有促进线粒体基因翻译的作用,拓展了人们对miRNA的理解。线粒体miRNA功能及基因治疗的研究不仅为高血压的治疗提供了新的思路,而且有助于其它心血管疾病机制的破解及药物或靶点的研究。

    图1 miR-21直接增强线粒体基因编码蛋白Cytb的翻译。(A)miR-21使得cytb mRNA与多聚核糖体结合增多;(B)miR-21依赖于GW182调控Cytb表达。

    图2 miR-21通过调控线粒体基因编码蛋白调节血压的机制。(A)miR-21、线粒体Cytb与线粒体氧化应激稳态平衡的关系;(B)重组腺相关病毒(rAAV)介导的miR-21高表达显著降低自发性高血压大鼠(SHRs)升高的血压;(C)miR-21高表达的SHRs心肌中氧化应激反应减轻,心肌肥厚显著缓解。




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