论文部分内容阅读
目的: 本研究对miR-145在心肌梗死发生和发展过程中的功能进行探讨,系统地研究miR-145在缺氧条件下心肌细胞中的表达和作用,同时对其靶基因及其下游因子进行探索,旨在为寻找新的检测和治疗心肌梗死分子标志物提供实验和理论依据。 方法: (1)选取2015年5月~2017年5月期间于郑州大学第二附属医院起病2h的急性心肌梗死患者共40例,同时选取30例心绞痛患者以及在我院进行健康体检的30例老年志愿者,采集上述入选者的外周静脉血,检测血清中miR-145的表达和肌酸激酶同工酶(Creatine Kinase Isoenzyme-MB,CK-MB)含量。 (2)建立Sprague-Dawley大鼠心肌梗死模型。将Sprague-Dawley大鼠随机分为MI组、control antagomir组、MI+control antagomir组、MI+miR-145antagomir组,检测各组大鼠血清CK-MB,采集心肌组织样本进行HE染色观察病理变化,检测心肌组织中miR-145的表达。TUNEL法检测各组大鼠心肌细胞凋亡。 (3)建立心肌H9C2细胞持续缺氧模型。为了检测缺氧对心肌细胞生物学行为的影响,本研究将H9C2细胞分为control组和Hypoxia组,检测各组细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移情况,检测Bcl-2、Bax、P-caspase-3、C-caspase-3、P-caspase-9、C-caspase-9蛋白的表达,检测miR-145的表达。为了检测miR-145表达变化对缺氧心肌细胞的影响,本研究将H9C2细胞分为control组、Hypoxia组、mimic control组、miR-145mimic组、ASO control组、ASO-miR-145组。检测上述各组细胞的增殖、凋亡、侵袭和迁移情况,检测Bcl-2、Bax、P-caspase-3、C-caspase-3、P-caspase-9、C-caspase-9蛋白的表达。运用生物学软件预测miR-145的靶基因并验证。为了了解miR-145对Rac1表达的影响,本研究将H9C2细胞随机分为control组、mimic control组、miR-145mimic组、ASO control组、ASO-miR-145组。检测各组细胞中Rac1mRNA和蛋白的表达。 结果: (1)入选者一般资料分析结果显示,各组入选者在性别以及年龄组上均无统计学差异(P>0.05)。各组入选者miR-145的表达水平与是否高血压和糖尿病无关(P>0.05),与冠心病危险因素之间无显著相关性。血清miR-145检测结果表明,与健康组相比,心绞痛组患者血清miR-145的表达水平无统计学差异(P>0.05),而急性心肌梗死组患者血清中miR-145的表达水平则明显增高(P<0.01)。miR-145表达水平与CK-MB呈显著正相关(r=0.88,P=0.001)。 (2)与MI组相比,control antagomir组大鼠心肌组织中miR-145的表达水平和血清CK-MB均明显减少(P<0.05),MI+control antagomir组无明显变化(P>0.05);与MI+control antagomir组相比,MI+miR-145antagomir组大鼠心肌组织中miR-145的表达水平和血清CK-MB均明显减少(P<0.05)。MI组大鼠心肌细胞排列紊乱,肿胀程度明显,大部分细胞核呈浓缩状且形态不规则,结构不完整,细胞出现明显的凋亡坏死现象,间质发生水肿,心肌纤维结构紊乱,细胞间可见大量中性粒细胞浸润;control antagomir组大鼠心肌组织未见明显病理变化,少部分心肌细胞可观察到轻微肿胀;MI+control antagomir组与MI组情况大致相同;与MI+control antagomir组相比,MI+miR-145antagomir组大鼠心肌组织损伤程度明显减轻,视野下可观察到组织形态相对完整,组织细胞凋亡坏死数量显著降低,炎性细胞浸润程度较MI+control antagomir组明显减少。与MI组相比,control antagomir组大鼠心肌细胞凋亡数量明显减少(P<0.05),MI+control antagomir组无明显变化(P>0.05);与MI+control antagomir组相比,MI+miR-145antagomir组大鼠心肌细胞凋亡数量明显减少(P<0.05)。 (3)缺氧对心肌细胞生物学行为的影响研究结果显示,与control组相比,Hypoxia组细胞的增殖活性、侵袭和迁移能力明显降低,凋亡率明显增高(P<0.05);与control组相比,Hypoxia组心肌细胞中Bcl-2蛋白的表达水平显著降低(P<0.05),Bax蛋白的表达水平显著增高(P<0.01);活化后的caspase-3和caspase-9在control组中不表达,而在Hypoxia组细胞中表达,Hypoxia组细胞中miR-145的表达水平明显增高(P<0.05)。miR-145表达变化后对缺氧心肌细胞的影响研究结果表明,与mimic control组相比,miR-145mimic组细胞中miR-145的表达水平明显增高(P<0.01);与ASO control组相比,ASO-miR-145组细胞中miR-145的表达水平明显减少(P<0.01)。与mimic control组相比,miR-145mimic组心肌细胞的增殖活性、迁移和侵袭能力均明显降低(P<0.05);与ASO control组相比,ASO-miR-145组心肌细胞的增殖活性、侵袭和迁移能力均显著增高,凋亡率明显降低(P<0.05)。与mimic control组相比,miR-145mimic组心肌细胞中Bcl-2蛋白的表达水平明显降低(P<0.05),Bax的表达水平显著增高(P<0.05),活化的caspase-3蛋白和caspase-9蛋白的表达水平明显增高(P<0.001);与ASO control组相比,ASO-miR-145组心肌细胞中Bcl-2蛋白的表达水平显著增高(P<0.01),Bax的表达水平显著降低(P<0.01),活化的caspase-3蛋白和caspase-9蛋白的表达水平明显降低(P<0.001)。Rac1被预测为miR-145的一个靶基因,当含有荧光素酶报告基因的Rac1-WT与miR-145mimic共转染H9C2细胞后能够抑制细胞中荧光素酶的表达;与mimic control组相比,miR-145mimic组心肌细胞中Rac1mRNA和蛋白的表达水平明显降低(P<0.05);与ASO control组相比,ASO-miR-145组心肌细胞Rac1mRNA和蛋白的表达水平显著增高(P<0.01)。miR-145靶向Rac1对心肌细胞生物学行为影响研究的结果显示,与ASO control组相比,ASO-miR-145组心肌细胞的增殖活性、侵袭和迁移能力均明显增高(P<0.05);与ASO-miR-145组相比,ASO-miR-145+si-Rac1组心肌细胞的增殖活性、侵袭和迁移能力均显著降低(P<0.01)。与ASO control组相比,ASO-miR-145组细胞中Rac1和Bcl-2蛋白的表达水平显著增高(P<0.01),而Bax蛋白的表达水平则明显减少(P<0.01);与ASO-miR-145组相比,ASO-miR-145组+si-Rac1组细胞中Rac1和Bcl-2蛋白的表达水平显著减少(P<0.01),而Bax蛋白的表达水平则显著增高(P<0.01)。与ASO control组相比,ASO-miR-145组细胞中活化caspase-3和caspase-9的表达水平均明显减少(P<0.01);与ASO-miR-145组相比,ASO-miR-145+si-Rac1组细胞中活化caspase-3和caspase-9的表达水平均明显增高(P<0.01)。miR-145靶向Rac1对PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路影响的研究结果表明,与ASO control组相比,ASO-miR-145组细胞中Rac1蛋白和活化的PI3K、AKT、MAPK、ERK蛋白的表达水平均明,显增高(P<0.01);与ASO-miR-145组相比,ASO-miR-145组+si-Rac1组细胞中Rac1蛋白、活化的PI3K、AKT、MAPK、ERK蛋白的表达水平均明显减少(P<0.01)。 结论: (1)循环miR-145的表达水平在心肌梗死患者中发生异常上调,且与心肌损伤标志物CK-MB呈正相关。 (2)miR-145对心肌梗死的发生和发展具有促进作用,当其表达抑制后能够有效缓解心肌梗死所引起的心肌损伤和凋亡。 (3)持续缺氧使心肌细胞中miR-145的表达水平发生明显上调,而当抑制miR-145的表达则能够保护缺氧诱导的心肌细胞损伤。miR-145通过抑制Rac1的表达,进而抑制PI3K/AKT和MAPK/ERK信号传导通路的活化。