心肌梗死是由冠狀動脈阻塞引起的心臟細胞損傷,心肌細胞終末分化并且幾乎沒有分裂的可能性,防止AMI中心肌細胞不可逆轉的丟失很重要。研究顯示,心肌細胞的自噬可以維持線粒體更新,滿足心臟的能量需求。近年來,長鏈非編碼RNA (Long non-coding RNA, lncRNA)被發現與心血管疾病聯系緊密。LncRNA與心肌細胞的自噬是否產生某種聯系呢?今日,小編分享一篇來自Autophagy上面的文章,一起來解開大家心中的疑惑吧。
文章思路:
結果:
1.Mir26a在MI中的心臟保護作用
(1)Mir26a的下調降低自噬,減弱心臟功能
建立小鼠MI模型,發現MI小鼠Mir26a表達減少,H2O2處理的正常心肌細胞中Mir26a表達也降低。用Mir26a抑制劑(AMO-26a)抑制內源性Mir26a表達,降低NMCM中自噬體和自溶酶體的數量,阻礙LC3-II的表達,并增加SQSTM1 / p62的表達。使用Mir26a KD小鼠抑制內源性Mir26a表達,降低了射血分數和短軸縮短率,可以阻止小鼠心臟自噬體形成,并引起自噬的下調。
(2)Mir26a的強制表達激活自噬保護心肌細胞免受損傷
心肌細胞NMCM過表達Mir26a減輕了H2O2誘導所致的細胞活力抑制,促進了自噬體的形成和自噬體-溶酶體融合,這種作用可以被自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤(3-MA)所廢除。尾靜脈注射膽固醇共軛的Mir26a模擬物(agoMir26a)進入小鼠進行過表達,發現Mir26a過表達改善MI小鼠的心臟功能和縮小梗死面積,促進MI小鼠自噬。
2. Mir26a心臟保護作用的機制:抑制Usp15
根據TargetScan miRNA數據庫鑒定可被Mir26a靶向的自噬相關基因Usp15,包含Mir26a結合位點。Usp15在心肌梗死的心臟邊界區域和暴露于H2O2心肌細胞中上調,熒光素酶報告基因實驗顯示Usp15的結合位點2可能在Mir26a 調控Usp15中起主要作用。Mir26a減少USP15蛋白水平,AMO-26a增加USP15蛋白水平。NMCM心肌細胞過表達Mir26a抑制SQSTM1 / p62的表達,并促進LC3-II,ATG7,BECN1 / Beclin1和ATG5表達。
3. LncRNA 2810403D21Rik / Mirf能綁定并調節Mir26a活性
miRanda數據庫鑒定與Mir26a結合的lncRNA,發現lncRNAAK007586在MI小鼠中上調,并命名為2810403D21Rik / Mirf。2810403D21Rik / Mirf在H2O2處理NMCMs的表達明顯升高,位于NMCM的細胞質中。過表達2810403D21Rik / Mirf抑制NMCM中的Mir26a表達,而沉默2810403D21Rik / Mirf導致Mir26a上調。構建一個包含Mir26a結合位點的Mir26a傳感器熒光素酶載體,2810403D21Rik / Mirf的過表達增加了螢光素酶活性,沉默2810403D21Rik / Mirf具有相反效果。RNA親和分離試驗表明2810403D21Rik / Mirf與Mir26a的結合。
4. LncRNA 2810403D21Rik / Mirf通過Mir26a-Usp15軸調節自噬
(1)2810403D21Rik/Mirf通過調節Mir26a和Usp15調節自噬,促進NMCMs的心臟損傷
NMCM過表達2810403D21Rik / Mirf生存能力降低,并加重了H2O2的細胞活力抑制作用,減少NMCM中的自噬體和自噬溶酶體,增加SQSTM1和USP15的表達,并阻斷LC3-II ATG7,BECN1和ATG5的表達,表明2810403D21Rik / Mirf可抑制心肌細胞的自噬。而這種作用可被過表達Mir26a或Usp15敲低部分緩解。這些結果表明2810403D21Rik / Mirf抑制Mir26a / Usp15軸活性,從而抑制自噬,并通過減輕心臟保護活性引起心肌損傷。
(2)2810403D21Rik/Mirf的抑制通過上調Mir26a調節自噬來拮抗h2o2誘導的心肌損傷
沉默2810403D21Rik / Mirf可緩解H2O2的細胞活力抑制作用,恢復H2O2誘導的自噬相關蛋白SQSTM1和USP15的上調,并促進LC3-II 、ATG7,BECN1和ATG5的表達,而敲低Mir26a或抑制自噬消除了2810403D21Rik / Mirf沉默的有益作用。
(3)過表達f-2810403D21Rik/Mirf通過抑制內源性Mir26a而引起心肌細胞損傷
合成一個25 nt的包含Mir26a結合站點2810403D21Rik / Mirf片段(f-2810403D21Rik / Mirf),f-2810403D21Rik /Mirf保留了抑制心臟細胞活力的能力,這種效應可被并被Mir26a消除。f-2810403D21Rik / Mirf的過表達減少了GFP-mRFP-LC3的點狀積累,增加SQSTM1和USP15的表達,并抑制LC3-II,ATG7,BECN1和ATG5的表達,而共轉染Mir26a可幾乎完全扭轉這種效果。這些結果表明f-2810403D21Rik / Mirf可以模仿2810403D21Rik / Mirf對自噬和細胞損傷的作用,表明Mir26a結合位點是2810403D21Rik / Mirf的功能域。
5. 沉默2810403D21Rik / Mirf可減輕心肌梗塞小鼠的心肌損傷并保護其心臟功能
敲低2810403D21Rik / Mirf誘導小鼠中Mir26a的上調,改善心臟功能并減弱了MI后小鼠的梗死面積,增加了MI中自噬囊泡的數量和促進心臟自噬,抑制了SQSTM1和USP15的上調,挽救了ATG7 、BECN1和ATG5的下調,并促進了LC3-I向LC3-II的轉換。這些表明沉默2810403D21Rik / Mirf可能調節自噬并對缺血性心功能損害有保護作用。
總結:
1.Mir26a在局部缺血損傷心肌細胞中起保護作用,部分是通過直接靶向抗自噬基因USP15起作用;
2.lncRNA 2810403D21Rik / Mirf是一種新型的抗自噬lncRNA,吸附促自噬的miRNA Mir26a,通過解除對抗自噬蛋白usp15的抑制,使缺血心肌損傷加重;
3.lncRNA 2810403D21Rik /Mirf是MI中的破壞因子,而Mir26a是MI中的保護性miRNA