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目的:本研究基于临床工作中急性心肌梗塞病人接受早期溶栓治疗后,出现的一过性或持续的再灌注性心律失常,由于其发生率高,易导致患者死亡,从而导致溶栓治疗失败,这一常见问题,设计并研究microRNA在大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及其机制,为临床中预防和治疗心肌缺血再灌注性心律失常,提供新的理论依据和治疗作用靶点。
方法:1、采用结扎大鼠冠状动脉左前降支的方法制备大鼠心肌缺血再灌注动物模型,并记录心电图改变。2、采用基因芯片技术及qRT-PCR技术筛选心肌缺血再灌注过程中发生变化的microRNAs。3、采用原代培养乳鼠心室肌细胞,观察氧化应激作用对心室细胞caveolin3及connexin43和L型钙通道变化的影响。4、采用转基因动物模型,进一步验证microRNA miR-328对心室肌细胞膜caveolin3及connexin43和L型钙通道蛋白的影响。5、采用Western Blot技术、体内和体外细胞转染技术、免疫荧光技术观察心肌缺血再灌注过程中蛋白表达的变化。6、采用激光扫描共聚焦显微镜技术,观察心肌缺血再灌注过程中细胞内静息钙的变化。7、采用荧光素酶双报告基因技术检测miR-328与caveolin3的靶向性调节作用。8、采用电镜观察心肌细胞内超微结构的变化。
结果:1、大鼠心肌缺血后给予再灌注出现再灌注性心律失常及QT间期时间延长;miR-328心肌特异性过表达转基因鼠出现心律失常及QT间期延长;2、基因芯片筛查结果,心肌缺血再灌注大鼠心室肌中33个microRNAs表达变化2倍以上,其中20个上调,13个下调;3、心肌缺血再灌注大鼠心室肌细胞中、过氧化氢孵育的原代乳鼠心室肌细胞中miR-328表达明显增高,Cav3、Gjal及Cacnalc蛋白表达明显降低;4、miR-328转基因鼠心室肌细胞中Cav3、Gjal及Cacnalc蛋白表达量明显降低;5、心肌缺血再灌注大鼠及miR-328转基因鼠心室肌细胞中细胞内静息钙浓度升高;过氧化氢处理的原代乳鼠心室肌细胞中静息钙浓度明显升高;6、miR-328转基因鼠心室肌细胞膜L型钙通道及钠钙交换体(NCX1)表达下降,膜片钳观察显示IL-Ca下降:7、电镜观察转基因鼠心室肌细胞内线粒体嵴断裂、闰盘桥粒连接扩张,缝隙连接断裂。
结论:microRNA参与了心肌缺血再灌注性心律失常的发生,其机制是miR-328通过抑制Cav3蛋白的表达,进而参与调节细胞膜L型钙通道Cacnalc及间隙连接蛋白Gjal的表达的变化,miR-328、Cav3及Gjal变化,以及由mir-328表达升高引起的细胞内钙超载,是心肌缺血再灌注性心律失常发生的可能机制。