miR-92a-1-5p 靶向 MEF2A:心肌缺血再灌注损伤致胰岛素抵抗的关键机制与潜在干预靶点

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  为探究 miR-92a-1-5p 在心肌缺血再灌注损伤(MIRI)诱导的心肌胰岛素抵抗(IR)中的作用机制,研究人员建立大鼠和细胞模型开展研究。结果显示,抑制 miR-92a-1-5p 可减轻 MIRI。该研究为防治 MIRI 提供新思路。

  在全球范围内,缺血性心脏病一直是导致人类发病和死亡的主要原因。当遭遇心肌缺血时,恢复血液流动,如通过溶栓或血管再通等手段,是预防心肌损伤的关键措施。然而,令人意想不到的是,恢复血流后的再灌注过程,却可能会加重心肌损伤,这种现象被称为心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。目前,已知 MIRI 的发生机制较为复杂,涉及能量代谢紊乱、心肌细胞死亡、炎症反应以及氧化应激等多个方面。虽然在动物实验中,针对这些机制进行机械或药物干预,能够在一定程度上缩小心肌梗死面积,缓解 MIRI,但遗憾的是,这些干预措施在临床应用中的治疗效果却十分有限。因此,深入研究 MIRI 的发生发展机制,并探索更为有效的治疗方法,成为了医学领域亟待解决的重要问题。
胰岛素抵抗(IR)是指胰岛素作用的靶组织对生理水平胰岛素的反应性降低的一种状态,它与肥胖、糖尿病、心血管疾病等多种异常综合征密切相关。研究发现,心肌缺血再灌注后会出现 IR,其中葡萄糖转运蛋白 4(GLUT4,它是将葡萄糖转运到心肌细胞的关键蛋白)在心肌细胞膜上的数量显著减少,进而导致葡萄糖吸收减少。此外,心肌缺血再灌注后,心肌细胞、心脏成纤维细胞以及驻留巨噬细胞会释放大量炎症因子,不仅会加重心肌损伤,还会进一步促进 IR 的发生。

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约为 22 个核苷酸的非编码 RNA,它们能够通过与信使 RNA 的 3' 非翻译区结合,导致靶基因的降解,从而参与多种生理和病理过程。已有研究表明,miRNAs 参与了 MIRI 的发生发展,也在糖脂代谢过程中发挥着重要作用,但 miRNAs 在 MIRI 中的具体调控作用仍不明确。其中,miR-92a 在 MIRI 中的作用存在争议,而关于 miR-92a-1-5p 在 MIRI 中的研究更是少之又少,其具体机制值得深入探究。

基于上述背景,贵州医科大学的研究人员开展了一项关于 miR-92a-1-5p 在 MIRI 中作用的研究。研究发现,抑制 miR-92a-1-5p 能够上调肌细胞增强因子 2A(MEF2A)的表达,进而可能通过促进 GLUT4 向细胞膜的转位,增加葡萄糖吸收,最终减轻 MIRI。这一研究成果对于揭示 MIRI 的发病机制,以及寻找潜在的治疗靶点具有重要意义,相关论文发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:一是建立动物和细胞模型,通过 Langendorff 技术构建 MIRI 大鼠模型,利用氧糖剥夺 / 复氧(OGD/R)处理 H9c2 细胞建立体外细胞模型;二是运用 RT-qPCR 技术检测 miR-92a-1-5p 和 MEF2A 的表达水平;三是借助 Western blot 和免疫荧光技术分别检测细胞膜上 GLUT4 和 MEF2A 的表达;四是使用流式细胞术检测 H9c2 细胞的葡萄糖吸收情况;五是通过 H&E 染色观察心脏组织的病理变化;六是利用 CCK-8 法检测 H9c2 细胞活力;七是采用双荧光素酶报告实验验证 miR-92a-1-5p 与 MEF2A 之间的结合亲和力。

研究结果主要如下:

  • miR-92a-1-5p 在 MIRI 中表达增加:通过建立 MIRI 大鼠模型和 OGD/R 处理 H9c2 细胞,研究发现 MIRI 组大鼠心肌组织和 OGD/R 处理的 H9c2 细胞中,miR-92a-1-5p 的表达明显升高,同时 MIRI 组大鼠心肌组织中 GLUT4 向细胞膜的转位减少。
  • miR-92a-1-5p 对心肌组织和细胞损伤以及葡萄糖代谢的影响:过表达 miR-92a-1-5p 会加重心肌组织和 H9c2 细胞的损伤,抑制 GLUT4 向细胞膜的转位,减少葡萄糖吸收;而抑制 miR-92a-1-5p 则产生相反的效果。
  • MEF2A 的作用:MEF2A 过表达能够逆转由 miR-92a-1-5p 过表达所加剧的损伤,促进 GLUT4 向细胞膜的转位和葡萄糖吸收。双荧光素酶报告实验结果表明,miR-92a-1-5p 能够负向调控 MEF2A 的表达。

研究结论表明,心肌组织和 H9c2 细胞在 IR 后 miR-92a-1-5p 的表达会增加,抑制 miR-92a-1-5p 能够提高 MEF2A 的表达,促进 GLUT4 的转位,增加葡萄糖吸收,从而减轻 MIRI。在讨论部分,研究人员强调了 MIRI 过程中心肌能量代谢调节的重要性,指出抑制 miR-92a-1-5p 可能是通过促进 GLUT4 膜转位和增加葡萄糖吸收来减轻 MIRI。这一研究成果为深入理解 MIRI 的发病机制提供了新的视角,也为开发针对 MIRI 的治疗策略提供了潜在的干预靶点,有望在未来的临床治疗中发挥重要作用,为广大心血管疾病患者带来新的希望。

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