來自深圳大學、美國俄克拉荷馬州立大學的研究人員在新研究中證實,一種稱作為microRNA-124的小miRNA分子可通過靶向多個基因阻止活化T細胞核因子(NFAT)反式激活,抑制肺動脈平滑肌細胞增殖。相關論文發表在7月12日的《生物化學雜志》(JBC)上。
論文的通訊作者是深圳大學生命科學學院的茍德明(Deming Gou)教授。其目前主要研究方向包括:microRNA與肺動脈高壓;microRNA與胎肺發育;microRNA如何調控NFAT信號通路;開發高靈敏qRT-PCR技術檢測microRNA表達及其在臨床診斷上的應用等。
肺動脈高壓(Pulmonary arterial hypertension,PAH)是一種以肺血管阻力和肺動脈壓升高為特征的危及生命的疾病。目前對于肺動脈高壓的特異病因機制尚不清楚。在疾病的早期會出現肺動脈平滑肌細胞(PASMC)異常增殖,細胞從分化表型轉變為未分化表型。
NFAT是一類具有多項調節功能的轉錄因子,在活化T細胞中NFAT能夠與許多其他信號轉導系統的轉錄因子在核內相互作用,完成不同信號間整合,激活特異性的基因表達。越來越多的證據表明,NFAT不僅在T細胞也在其他細胞類型中發揮作用。近年來的研究證實,NFAT信號通路與肺動脈平滑肌增殖和肺動脈高壓有關聯。
miRNAs是一類通過結合特異性靶mRNA的3′UTR,轉錄后下調基因表達的非編碼小RNA分子。近期的一些研究揭示,miRNAs在肺動脈高壓形成中發揮重要作用。例如,miR-143和miR-145富集于血管平滑肌細胞(SMC),在控制血管疾病的血管平滑肌細胞表型轉換中發揮了重要作用。在以往的研究中,深圳大學研究小組還證實miR-21參與了缺氧介導的肺動脈平滑肌增殖和遷移。miR-210通過發揮抗凋亡效應,促成了肺動脈高壓的形成。
為了系統地鑒別調控NFAT信號的特異miRNAs,在這篇文章中研究人員采用NFAT熒光素酶報告系統針對一個人類初級miRNA文庫進行了高通量篩選,由此發現了8個可有效調節NFAT活性的miRNAs。其中的miR-124可強有力地抑制NFAT報告子活性,降低NFAT去磷酸化和核易位。miR-124還可抑制Jurkat T細胞中NFAT依賴性的IL-2轉錄。
研究人員證實,miR-124可通過靶向多個基因,包括NFAT信號通路中的一個已知元件NFATc1,以及NFAT信號調控因子CAMTA1和 PTBP1等發揮效應。在人類肺動脈平滑肌細胞中缺氧可導致miR-124下調,從而使得NFAT激活。研究人員在缺氧處理3周的小鼠肺臟中也觀察到了 miR-124下調。此外,研究人員證實miR-124過表達不僅可以抑制人類肺動脈平滑肌細胞增殖,還可以通過抑制NFAT信號來維持它的分化表型。
這些研究數據第一次證實了miR-124是NFAT信號的一個抑制因子。缺氧處理肺動脈平滑肌細胞中miR-124下調,以及它的抗增殖、促分化效應表明了miR-124對于肺動脈高壓治療具有潛在價值。
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