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研究理由:致心律失常性心肌病特征性的心肌细胞脂肪化改变的病理机制尚不明确研究目的:研究Micro-RNA (miRNA)在致心律失常性心肌病(AC)发病机制中的作用研究方法与结果:对HL-1及Pkp2敲低HL-1心肌细胞(HL-1 Pkp2-shRNA)进行了含有750个miRNA的芯片筛查,发现了59个显著性差异表达的miRNA.其中miRNA-184 (miR-184)是在tHL1Pkp2-shRNA中较对照组细胞表达下降最显著的一个miRNA.同时,miR-184在AC小鼠模型的心脏组织及心肌细胞中均较正常小鼠显著降低。miR-184在非成熟心肌细胞及心脏CD44+间充质祖细胞中表达最高,并且其表达量随心脏的发育逐渐降低。染色质免疫共沉淀(ChIP)实验表明,在AC模型中被抑制的E2F信号通路通过E2F1与miR-184 5’基因区域结合而调控miR-184的表达。通过对E2F1激动剂CCND1的过表达或对E2F1抑制剂RB1的抑制,均能增加miR-184的表达。另一方面,ChIP实验发现DNA甲基化转移酶1 (DNMT1)在HL-1 Pkp2-shRNA心肌细胞中与miR-184启动子区域大量结合,导致CpG位点过度甲基化,从而使miR-184表达受到沉默。去甲基化药物5-Aza-2’-Deoxycytidine (5-Aza-D)的使用以及转染针对Dnmtl的shRNA以抑制Dnmtl的表达均能增加miR-184的表达。在将miR-184的预测靶基因与HL-1和HL-1 Pkp2-ShRNA心肌细胞中差异表达的基因进行的配对研究显示,差异表达的miR-184靶基因在细胞生长,分化及死亡过程中起到主要作用。其中,Agpatl及Agpat3这两个脂肪代谢中的关键参与基因,被证明是miR-184的直接作用靶点。在HL-1及心脏CD44+细胞中进行的脂肪分化诱导实验中,miR-184敲低组与对照组相比均能更显著的诱导心肌细胞脂肪化。反之,miR-184过表达组与对照组相比则能够抑制心肌细胞脂肪化。结论与创新:本文第一次在AC模型中进行microRNA芯片筛查,发现miR-184表达量在AC细胞及小鼠模型中均显著下降,其下降机制包括E2F1通路的抑制及miR-184启动子区域的过度甲基化。同时,本文第一次发现miR-184的降低能够增加心肌细胞脂肪化从而参与了AC疾病的病理过程。