长链非编码RNA H19通过调控miR-138-5p/MCU轴抑制高糖诱导心肌细胞氧化应激:为糖尿病心肌病提供新靶点
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时间:2025年10月10日
来源:Biochemical Genetics 1.6
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本研究针对高糖环境下心肌细胞线粒体氧化应激损伤的机制展开探讨,发现长链非编码RNA H19通过靶向miR-138-5p调控线粒体钙单向转运体(MCU),显著减轻活性氧(ROS)生成并提升超氧化物歧化酶(SOD)活性,为糖尿病心肌病(DCM)的诊断与治疗提供了新的分子靶点。
本研究旨在探讨长链非编码RNA H19(long non-coding RNA H19, lncRNA H19)对微小RNA-138-5p(microRNA-138-5p, miR-138-5p)的调控作用及其二者在高糖环境下对心肌细胞线粒体氧化应激损伤的协同影响,并深入揭示其分子机制,从而为理解糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)的发病机制提供理论依据。
研究人员采用RT-qPCR技术定量检测了lncRNA H19、miR-138-5p及线粒体钙单向转运体(mitochondrial calcium uniporter, MCU)的表达水平。在体外实验中,使用高浓度葡萄糖(high glucose, HG, 33 mM)处理H9c2心肌细胞,以建立DCM细胞模型。通过双荧光素酶报告基因实验,验证了lncRNA H19与miR-138-5p之间、以及miR-138-5p与MCU基因3′非翻译区(3′UTR)之间的靶向调控关系。
为评估细胞内氧化应激水平,研究团队检测了活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性及丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量;同时利用蛋白质印迹(western blotting)技术分析MCU蛋白的表达情况。
研究结果显示,在DCM模型中,H19与MCU的表达均下调,而miR-138-5p则显著上调。过表达H19可提高SOD活性,并降低ROS与MDA水平,从而缓解高糖诱导的氧化应激。双荧光素酶实验证实,miR-138-5p可直接结合H19与MCU的3′UTR区域。过表达miR-138-5p可抑制MCU的蛋白表达。挽救实验进一步表明,过表达miR-138-5p或敲低MCU均可逆转H19对氧化应激的缓解作用。
综上,lncRNA H19通过调控miR-138-5p/MCU信号轴,显著减轻高糖诱导的心肌细胞氧化应激,这一发现为糖尿病心肌病的临床诊断与靶向治疗提供了新的潜在生物标志物和作用靶点。
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