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        MicroRNA-29b在動(dòng)脈粥樣硬化血管中的表達(dá)

        2013-09-14 06:19:48伍韻賢曾昭華蘇子焯劉寶驊杜一鵬梁麗英
        關(guān)鍵詞:高脂主動(dòng)脈纖維化

        伍韻賢 曾昭華 蘇子焯 劉寶驊 杜一鵬 梁麗英

        1.廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,廣東廣州 510375;2.廣東省廣州市海珠區(qū)石溪中醫(yī)醫(yī)院內(nèi)科,廣東廣州 510375

        MicroRNA-29(miR-29)是新近發(fā)現(xiàn)的一類小分子RNA家族,能識(shí)別特定的mRNA,并在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)性調(diào)控靶基因的表達(dá)[1]。MiR-29可通過直接抑制多種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白表達(dá)和調(diào)控多種與纖維化相關(guān)的信號(hào)通路參與纖維化的過程[2]。miR-29 包括 miR-29a,miR-29b 和 miR-29c,本實(shí)驗(yàn)通過觀察Apo-E(-/-)小鼠主動(dòng)脈根部血管miR-29b表達(dá)情況,了解miR-29b與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成過程的相關(guān)性。

        1 材料與方法

        1.1 動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型建立

        實(shí)驗(yàn)組(FS 組):8 只,雄性,體重在 18~22 g,5 周齡,SPF級(jí)載脂蛋白E基因敲除(C57BL/6J-ApoE)小鼠。對(duì)照組(NS組):8只,雄性,相同體重范圍及相同周齡的SPF級(jí)C57BL/6J小鼠。實(shí)驗(yàn)用小鼠均購(gòu)自北京大學(xué)動(dòng)物中心,在廣州呼吸疾病研究所國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的SPF級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng)。高脂喂食15周(1%膽固醇+15%豬油),飲用水為蒸餾水,飲水及飼料不限。飼養(yǎng)室溫保持在18~20℃,環(huán)境相對(duì)濕度40%~70%。小鼠20周齡取材。

        測(cè)體重,取血測(cè)總膽固醇(total cholesterol,TC),預(yù)測(cè)模型組TC水平比正常對(duì)照組高6~10倍時(shí),模型建立可能成功。遂取血管標(biāo)本觀察有無動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成,以確定模型建立是否成功。如無明顯動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成,則繼續(xù)高脂飼養(yǎng)周數(shù),直到動(dòng)脈粥樣硬化模型預(yù)評(píng)達(dá)標(biāo)。

        1.2 血管標(biāo)本及血清的取材

        1.2.1 摘除眼球法取血 1%戊巴比妥鈉0.1 mL/kg,腹腔注射麻醉。待小鼠翻身反應(yīng)消失,摘除眼球,將血液滴入含10%EDTA及抑肽酶的抗凝管內(nèi)。取血約1 mL。血液離心(3000 r/min,10 min)后,取血清至 Eppendorf管。

        1.2.2 血管標(biāo)本的提取 取血完成后,使用手術(shù)剪剪開小鼠胸腔及腹腔。暴露心臟,在右心房剪1小口,用注射器穿入左心室,給予冰凍生理鹽水緩慢輸注灌洗,至肝臟及心肌顏色變白,右心房流出的液體基本變清亮為止。打開胸、腹腔,去除肺臟及腹腔內(nèi)器官。分離胸主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈血管全程,剪取主動(dòng)脈并以冰凍生理鹽水沖洗。每組小鼠取1根完整血管標(biāo)本縱向剖開,并染色,以觀察血管整體改變;其余全部血管置于-80℃冰箱中保存。

        1.3 血脂水平的測(cè)定

        將取材后血清送廣州醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)TC含量。

        1.4 主動(dòng)脈血管壁MiR-29b的表達(dá)

        取出-80℃保存的主動(dòng)脈,應(yīng)用熒光定量PCR技術(shù),檢測(cè)血管的miR-29b表達(dá)。

        1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

        采用軟件SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分分析。計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 載脂蛋白E基因敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型的評(píng)估

        高脂飼養(yǎng)15周后,兩組指標(biāo)的比較如下:FS組和NS組體重[(29.10±2.53)g 和(33.20±5.18)g]無明顯差異(P >0.05);FS 組較 NS 組血清 TC[(13.52±1.58)mmol/L 和(2.12±0.35)mmol/L]顯著增高(P < 0.01)。 見表 1。

        表1 動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型的一般指標(biāo)比較(±s)

        表1 動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型的一般指標(biāo)比較(±s)

        注:與NS組比較,*P<0.01

        FS組(n=8)NS 組(n=8)29.10±2.53*13.52±1.58 33.20±5.18 2.12±0.35組別 體重(g) 總膽固醇(mmol/L)

        2.2 血管內(nèi)膜病理肉眼改變

        剖開主動(dòng)脈弓可見:FS組內(nèi)膜面有淡黃色斑塊狀隆起,散在或融合成片,其長(zhǎng)軸多與血管長(zhǎng)軸平行,病變最明顯在血管分叉處;NS組,血管內(nèi)膜光滑、平整,無脂質(zhì)沉積。

        2.3 蘇丹Ⅳ染色

        FS組:主動(dòng)脈內(nèi)膜肉眼所見斑塊狀隆起處被染成猩紅色,整個(gè)被蘇丹Ⅳ染色部分呈片狀分布,與內(nèi)膜正常部分紅白分明;NS組血管內(nèi)膜光滑,幾乎不存在任何紅染,呈現(xiàn)內(nèi)膜本色(白色)。見圖1。

        2.4 HE染色

        圖1 主動(dòng)脈蘇丹Ⅳ染色

        FS組:主動(dòng)脈血管內(nèi)膜明顯增厚,呈圓弧狀或新月狀凸起;可見大量胞漿內(nèi)含有大量脂質(zhì)空泡的泡沫細(xì)胞形成;內(nèi)彈性膜被破壞;中膜平滑肌增生明顯且不規(guī)則排列;NS組,主動(dòng)脈血管壁分層清晰,血管內(nèi)膜完整、光滑、無增厚;內(nèi)皮下無脂質(zhì)沉積;中膜平滑肌細(xì)胞規(guī)則整齊排列。見圖2。

        以上指標(biāo)顯示該Apo-E基因敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型構(gòu)建成功。

        2.5 主動(dòng)脈血管壁miR-29b的表達(dá)

        FS組主動(dòng)脈弓miR-29b的表達(dá)較NS組明顯降低[平均吸光度值:(2.10±0.27)和(17.56±1.07)]明顯降低(P<0.01),提示在動(dòng)脈粥樣硬化模型主動(dòng)脈中存在miR-29b的低表達(dá)。

        3 討論

        可能與心血管事件發(fā)生有密切相關(guān)的miRNAs目前證 實(shí) 有 :miR-1、miR-126、miR-199、miR-29b、miR-30、miR-133等。MiR-29是新近發(fā)現(xiàn)的一類與纖維化疾病密切相關(guān)的小分子RNA家族。人類的miR-29的家族擁有3個(gè)成熟成員,分別為miR-29a、miR-29b和 miR-29c。MiR-29b含兩個(gè)基因編碼簇,其直接目標(biāo)至少有16個(gè)細(xì)胞外基質(zhì)基因。miR-29b與促細(xì)胞分化和凋亡的調(diào)控[3-4]、心肌肥厚[5]的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。Van Rooij等[6]指出,miR-29家族對(duì)急性心肌梗死后心肌組織纖維化的mRNA編碼,如:膠原蛋白、纖維蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)蛋白和彈性蛋白起抑制調(diào)控作用。Boon等[2]指出,miR-29可通過直接抑制多種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白表達(dá)和調(diào)控多種與纖維化相關(guān)的信號(hào)通路參與纖維化過程。在小鼠和人類動(dòng)脈中,血管老化及年齡相關(guān)病變引起miR-29家族的顯著上調(diào)。

        本實(shí)驗(yàn)在Apo-E基因敲除小鼠主動(dòng)脈中,采取逆轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈技術(shù)對(duì)miR-29b的表達(dá)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示,在高脂飼養(yǎng)的Apo-E基因敲除小鼠的主動(dòng)脈中,形成典型的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊;動(dòng)脈粥樣硬化血管中miR-29b表達(dá)減少,與血管壁老化導(dǎo)致miR-29b表達(dá)上升[2]相反。提示可能miR-29b對(duì)血管壁局部負(fù)性調(diào)控減弱,有利于動(dòng)脈粥樣硬化的形成;或者是動(dòng)脈粥樣硬化形成后產(chǎn)生對(duì)miR-29b表達(dá)的抑制所導(dǎo)致。

        筆者推測(cè)在高脂喂食的Apo-E基因敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型中,miR-29b低表達(dá)可能與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成有關(guān)。

        [1]Ambros V.MicroRNA pathways in flies and worms:growth,death,fat,stress,and timing[J].Cell,2003,113(6):673-676.

        [2]Boon RA,Seeger T,Hevdt S,et al.MicroRNA-29 in aortic dilation:implications for aneurysm formation[J].Circ Res,2011,109(10):1115-1119.

        [3]Kriegel AJ,Liu Y,F(xiàn)ang Y,et al.The miR-29 family:genomics,cell biology,and relevance to renal and cardiovascular injury [J].Physiol Genomics,2012,44(4):237-244.

        [4]Chen KC,Wang YS,Hu CY,et al.OxLDL up-regulates microRNA-29b,leading to epigenetic modifications of MMP-2/MMP-9 genes:a novel mechanism for cardiovascular diseases[J].Faseb J,2011,5(5):1718-1728.

        [5]Cheng Y,Ji R,Yue J,et al.MicroRNAs are aberrantly expressed in hypertrophic heart:do they play a role in cardiac hypertrophy[J].Am J Pathol,2007,170(6):1831-1840.

        [6]Van Rooij E,Sutherland LB,Thatcher JE,et al.Dysregulation of microRNAs after myocardial infarction reveals a role of miR-29 in cardiac fibrosis[J].Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(35):13027-13032.

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