miR-210-3p/miR-582-5p靶向调控MXD1抑制心肌细胞铁死亡:急性心肌梗死的新型诊断标志物与治疗靶点

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:Journal of Cardiothoracic Surgery 1.5

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  本研究针对急性心肌梗死(AMI)早期诊断困难与心肌细胞死亡机制不清的问题,通过生物信息学筛选和实验验证,首次发现miR-210-3p和miR-582-5p通过靶向抑制MXD1表达,显著缓解缺氧诱导的心肌细胞铁死亡(ferroptosis)。临床队列显示二者联合诊断ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和非ST段抬高型心肌梗死(non-STEMI)的AUC(曲线下面积)分别达0.865和0.813,显著优于传统标志物,为冠心病(CAD)向AMI进展提供了新型预测指标及干预靶点。

  

论文解读

急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarction, AMI)作为冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease, CAD)最凶险的并发症,以其高致死率持续威胁人类健康。尽管心脏肌钙蛋白(cTnI)是当前临床诊断AMI的"金标准",但其在心肌损伤后释放存在滞后性,难以满足早期预警需求。更关键的是,约30%冠心病患者会进展为AMI,但缺乏有效预测标志物。近年研究发现铁死亡(ferroptosis)——一种由铁依赖性脂质过氧化驱动的细胞死亡形式——在心肌缺血损伤中起核心作用,然而其上游调控机制尚未阐明。为此,胜利油田中心医院的研究团队通过多组学整合分析,首次揭示miR-210-3p/miR-582-5p-MXD1轴调控心肌铁死亡的新机制,为AMI早期诊断和干预提供了双效靶标,成果发表于《Journal of Cardiothoracic Surgery》。

研究团队首先采用生物信息学挖掘GEO数据库中AMI患者血清样本(GSE168856数据集)和心肌组织样本(GSE61145数据集),筛选出在AMI中显著低表达的miR-210-3p/miR-582-5p及其共同靶基因MXD1。通过临床队列(67例STEMI、72例non-STEMI、70例CAD患者及63例健康人)验证发现:

  1. miRNA表达特征:AMI患者血清及缺氧心肌细胞中miR-210-3p/miR-582-5p表达显著降低,而MXD1表达升高(图1A-I)。
  2. 铁死亡调控机制:在缺氧心肌细胞模型中,过表达miR-210-3p/miR-582-5p显著降低脂质过氧化产物MDA和游离Fe2+水平,抑制促铁死亡因子ACSL4并激活抗铁死亡因子GPX4(图2A-J),证实二者通过抑制铁死亡保护心肌细胞。
  3. 临床诊断价值:ROC曲线分析显示,miR-210-3p/miR-582-5p联合诊断可有效区分CAD患者与AMI患者(STEMI的AUC=0.865;non-STEMI的AUC=0.813),且与cTnI水平呈显著负相关(图3A-F)。
  4. 靶向调控验证:双荧光素酶报告基因实验证实miR-210-3p/miR-582-5p直接结合MXD1 mRNA的3'UTR区(图4C-E),过表达二者可协同抑制MXD1蛋白表达(图4F-G)。
  5. 通路功能逆转:MXD1过表达可抵消miR-210-3p/miR-582-5p对铁死亡的抑制作用,证实MXD1是介导心肌损伤的下游效应分子(图5G-J)。

结论与意义
本研究首次阐明miR-210-3p/miR-582-5p-MXD1轴在AMI发生中的双重作用:

  1. 诊断价值:血清miR-210-3p/miR-582-5p可作为CAD向AMI转化的早期预警指标,其联合检测效能显著优于单一指标,为临床提供无创筛查工具。
  2. 治疗靶点:该通路通过抑制MXD1介导的铁死亡(表现为降低MDA/Fe2+、ACSL4,提升GPX4),减轻缺氧心肌损伤,为开发抗心肌梗死药物提供新方向。
  3. 机制创新:突破传统心肌细胞凋亡研究框架,揭示铁死亡在AMI中的核心地位及非编码RNA的精准调控作用,为心血管疾病研究开辟新视角。

未来需扩大临床队列验证诊断效能,并探索基于此通路的靶向干预策略,推动AMI防治从"事后救治"向"事前预警"转变。

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