MicroRNAs在血管新生及其疾病中的作用

血管新生(angiogenesis)在机体的多种生理、病理过程中(如创伤愈合、缺血性心肌病、恶性肿瘤、动脉粥样硬化以及糖尿病性视网膜病变)发挥着重要作用。近年来,血管新生的调节机制逐渐被揭示,微小RNA(microRNAs,miRNAs)的研究为人们认识这一重要过程提供了全新的视角。在血管内皮细胞和血管平滑肌细胞特异性表达的miRNAs,通过调控细胞增殖、分化、凋亡、应激反应等在血管新生过程中发挥了重要作用。本文主要综述了miRNAs在血管新生及相关疾病中的作用。

MicroRNAs参与血管内皮细胞衰老机制的研究进展

血管内皮功能障碍是动脉粥样硬化形成和心血管事件发生的病理基础,越来越多的证据表明内皮细胞衰老参与血管功能紊乱的病理过程,因此血管内皮细胞衰老的调节机制成为国内外研究热点。微小RNA(MicroRNAs,miRNAs)是一类小的非编码RNA,能够调控组蛋白去乙酰化酶、细胞周期调节蛋白等基因的表达水平,继而调控血管内皮细胞的功能。本文主要综述了miRNAs参与内皮细胞衰老机制的研究进展。

玉米酒糟中醇溶蛋白的结构特征研究

目的:通过实验和特征预测相结合的方法,分析酒糟中醇溶蛋白的物理化学性质及其结构,为玉米醇溶蛋白的生物学应用奠定基础。方法:将从玉米酒糟中醇提的玉米醇溶蛋白的SDS-PAGE条带进行ESI-Q-TOMS质谱分析,从得到的氨基酸序列,用生物信息学工具预测蛋白的疏水性、二级结构、三级结构等性质。结果:目的条带为玉米醇溶蛋白z1D alpha zein,相对分子质量为24 521,等电点为8.85,为疏水蛋白,其二级结构以α螺旋为主,三级结构成纺锤状。结论:为玉米酒糟中玉米醇溶蛋白的开发利用奠定了基础。

MicroRNA-181b诱导血管内皮细胞衰老和功能异常的机制研究

目的研究micro RNA-181b(mi R-181b)和胰岛素样生长因子1受体(Insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R)参与血管内皮细胞衰老和血管新生的调节机制。方法体外培养人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),传代培养计算细胞群体倍增水平(Population doublings,PDL),将PDL≤8 HUVECs定义为年轻细胞,PDL≥44 HUVECs定义为衰老细胞,并检测mi R-181b和IGF1R在年轻(PDL8)和年老(PDL44)HUVECs中的表达。PDL8 HUVECs过表达或抑制mi R-181b后,分别用MTS比色法、划痕(Wound healing)和成管(Tube formation)实验检测内皮细胞的增殖、迁移、成管等血管新生能力。采用双荧光素酶报告系统法检测mi R-181b对IGF1R转录后水平的调控。此外,给予缺氧刺激,观察缺氧应激条件下mi R-181b对IGF1R表达的调控作用。结果过表达mi R-181b可抑制PDL8内皮细胞的增殖能力22%(P<0.001)、迁移能力23%(P<0.001),对成管能力没有显著影响(P>0.05)。与PDL8HUVECs比较,mi R-181b在PDL44衰老内皮细胞中上调64%(P=0.046),IGF1R的m RNA和蛋白水平分别下调39%和45%(P=0.004,P=0.014)。荧光素酶活性实验显示mi R-181b可与IGF1R的3’UTR结合,但过表达mi R-181b对IGF1R的表达水平无显著影响(P>0.05)。在缺氧应激条件下,mi R-181b可上调IGF1R的表达(P=0.005)。结论 Mi R-181b抑制血管内皮细胞增殖、迁移等血管新生能力,这一作用与mi R-181b在缺氧应激条件下上调血管发育相关基因IGF1R的表达相关,其机制仍需进一步研究。

hTERT基因启动子区单体型遗传变异对转录活性影响的研究

目的个体的端粒长度受到遗传和环境因素的共同调控,遗传度为35%～80%。人类端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)是端粒酶活性的限速成分,hTERT基因的序列变异与人类衰老相关的疾病风险密切相关,本研究拟探讨hTERT基因启动子区遗传变异对转录活性影响的功能研究。方法根据生物信息学预测和文献分析,本研究选择hTERT基因启动子区的两个单核苷酸多态性位点rs2735940(-1327T/C)和rs2853669(-190T/C),构建含有4种单体型的荧光素酶报告载体,包括野生型T-T,突变型T-C,C-T,C-C。由于rs2853669位于转录因子Ets2和c-Myc的结合位点,与c-Myc、Ets2真核表达载体共转染Hela细胞,检测荧光素酶活性变化,比较不同单体型对hTERT基因启动子转录活性的影响。结果研究结果表明,hTERT启动子区rs2853669携带C等位基因的单体型荧光素酶活性较低。与野生型T-T比较,单体型T-C的荧光素酶活性降低31%,单体型C-C的荧光素酶活性降低43%(P<0.001)。转录因子Ets2和c-Myc协同作用,显著增强hTERT基因启动子的活性(P<0.001)。结论 hTERT基因启动子区单体型遗传变异C-C(rs2735940-rs2853669)通过影响与转录因子Ets2和c-Myc的结合效率,降低该基因的转录活性和表达。

MiR-34a对人脐静脉内皮细胞端粒酶活性的影响

目的研究miR-34a对脐静脉内皮细胞端粒酶活性及细胞衰老的影响。方法原代培养人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),通过传代培养,计算细胞群体倍增水平(Population doublings,PDL),得到年轻的内皮细胞(PDL8)及衰老细胞模型(PDL44),检测两组细胞SIRT1、h TERT、c-myc、p53及miR-34a表达水平的差异。并在PDL8细胞中过表达miR-34a,PDL44细胞中抑制miR-34a的表达,q PCR检测以上基因表达水平、TRAP-q PCR法检测端粒酶活性、SA-β-gal法显示细胞衰老状态的变化。结果 SIRT1、h TERT、c-myc基因在PDL44的HUVECs细胞中表达下调,p53及miR-34a表达上调。PDL8 HUVECs过表达miR-34a 48h后,SIRT1和h TERT表达分别下调43%和25%,TRAP-q PCR显示端粒酶活性降低21%,SA-β-gal法染色阳性细胞百分比由5.1%上升至8.7%;PDL44 HUVECs抑制miR-34a的表达,SIRT1和h TERT表达水平分别上调63%和30%,端粒酶活性上升20%,SA-β-gal法染色显示衰老细胞数量未见显著性变化。结论 Mi R-34a可以抑制内皮细胞SIRT1、h TERT基因表达及端粒酶活性,加速细胞衰老;抑制miR-34a可以上调SIRT1及h TERT表达,端粒酶活性升高;因此miR-34a可能通过抑制SIRT1表达和端粒酶活性的共同作用,参与内皮细胞衰老的调节。

MicroRNA-181b对衰老内皮细胞血管新生功能的影响

目的研究microRNA-181b(miR-181b)对衰老内皮细胞增殖、迁移和管腔形成等血管新生功能的影响。方法原代培养人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),通过传代培养计算细胞群体倍增水平(Population doublings,PDL),建立HUVECs衰老模型(PDL44)。在PDL44 HUVECs中过表达或抑制miR-181b,分别用MTS法、划痕实验及成管实验检测内皮细胞增殖、迁移和成管功能。结果过表达miR-181b可抑制PDL44内皮细胞的增殖功能18%(P<0.001),减少内皮细胞迁移率40%(P=0.032);反之,给予miR-181b抑制剂可显著改善PDL44内皮细胞的迁移和增殖。给予血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)刺激,未观察到miR-181b对PDL44内皮细胞成管功能的调控作用。结论抑制miR-181b可提高衰老内皮细胞的增殖和迁移能力,提示它可作为一个新的靶点,调节内皮细胞的损伤修复和血管新生。