长链非编码RNA CAF调节阿霉素诱导的心肌细胞毒性机制的研究

作者：陈超; 张延慧; 王明卉; 许胜; 刘翠云; 李培峰; 王昆

来源：转化医学杂志, 2018, 7(02): 68-73.

• 阿霉素
• 心脏毒性
• 长链非编码RNA
• MIEF1

目的阿霉素(doxorubicin,DOX)作为化疗药物广泛用于治疗各种肿瘤。然而,限制其临床应用的主要因素是心脏毒性,调节DOX诱导的心脏毒性的分子组分和详细机制仍然在很大程度上不明。本研究旨在探索长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)调节DOX诱导的心肌细胞毒性机制。方法采用高通量lncRNAs基因芯片研究与对照组样品相比较,2μmol/L DOX诱导的细胞样品中的lncRNA的差异性表达谱。同时采用实时荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法对差异表达的lncRNA分子进行验证。6只健康纯种雄性8周龄小鼠,通过DOX注射制作心脏毒性模型小鼠(模型组);6只健康C57BL/6J小鼠饲以基础饲料为对照组;小鼠原代心肌细胞根据转染情况分为阴性对照组,心肌细胞凋亡因子(cardiac apoptosis factor,CAF)组和CAF-siRNA组。通过荧光定量PCR测定模型组与对照组小鼠MIEF1基因的表达。通过合成lncRNA的小干扰RNA作为反向对照抑制MIEF1在小鼠原代心肌细胞中的表达,应用实时荧光定量PCR验证MIEF1表达情况。结果 (1)对lncRNA基因芯片结果进行差异性分析,实时定量PCR检测结果显示,与正常组相比较,DOX处理组中被命名为CAF的lncRNA表达显著上调(n=4;t=7.79,P<0.01)。(2)DOX诱导的小鼠心肌细胞毒性模型造模成功。荧光定量PCR显示,与空白对照组相比,模型组MIEF1 mRNA的表达量明显降低(n=3;t=14.978,P<0.01);不同浓度DOX处理细胞24 h后,DOX浓度越高,MIEF1 mRNA的表达量显著降低(n=4;t2μmol/L=33.423,P<0.01;t4μmol/L=36.120,P<0.01;t6μmol/L=40.205,P<0.01)。CAFsiRNA组MIEF1下调(n=4;t=12.909,P<0.01),CAF组上调(n=4;t=33.634,P<0.01)。(3)蛋白印迹法显示CAF组MIEF1蛋白表达水平明显低于阴性对照组(n=4;P<0.01),然而CAF-siRNA组MIEF1蛋白表达水平高于阴性对照组(n=4;t=4.892,P<0.01)。结论 LncRNA CAF在心脏细胞和小鼠的心脏响应DOX的治疗下调。用DOX治疗后MIEF1的表达水平显著降低。LncRNA CAF直接靶向51 k Da的MIEF1,并抑制其在转录水平的表达。本研究确定了一种由lncRNA CAF和MIEF1组成的新途径,其介导DOX心脏毒性,为治疗心脏保护提供了有希望的治疗策略。

• 单位
  青岛大学; 青岛大学附属医院; 转化医学研究院