"非编码RNA调控心肌细胞凋亡在心力衰竭和心脏纤维化中的机制及中药干预策略"

《Journal of Inflammation Research》:Investigating the Underlying Mechanisms of Ma-Xing-Shi-Gan-Tang on Asthma via Metabolomics and Network Pharmacology

【字体: 时间:2025年08月19日 来源:Journal of Inflammation Research 4.1

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  这篇综述系统阐述了非编码RNA(ncRNAs)通过调控心肌细胞凋亡参与心力衰竭(HF)和心脏纤维化发病的分子机制。文章重点分析了microRNAs(miRNAs)在凋亡通路中的双重调控作用,探讨了间充质干细胞(MSCs)外泌体递送治疗性miRNAs的创新策略,并总结了黄芩苷(Baicalin)等中药活性成分通过miRNAs调控凋亡的潜在治疗价值,为心血管疾病治疗提供了新的靶点视角。

  

非编码RNA与心肌细胞凋亡的调控网络

心血管疾病(CVDs)是全球发病率和死亡率最高的疾病之一,其中心力衰竭(HF)和心脏纤维化构成重大疾病负担。近年研究发现,细胞凋亡是连接这两种病理过程的关键环节,而非编码RNA(ncRNAs)通过精细调控凋亡通路在其中扮演核心角色。

凋亡通路的双重调控机制

心肌细胞凋亡主要通过线粒体介导的内源性途径和死亡受体介导的外源性途径执行。Bcl-2家族蛋白(如Bcl-w、MCL-1)通过抑制BAK/BAX寡聚化维持线粒体膜稳定性,而TNF家族配体通过死亡受体(DRs)激活caspase-8引发级联反应。值得注意的是,β-羟基丁酸(β-OHB)通过Sirt7抑制线粒体生物合成,Tax1bp1通过ITCH-p73-BNIP3轴促进凋亡,这些发现揭示了代谢异常与凋亡的密切联系。

microRNAs的调控图谱

miRNAs通过靶向凋亡相关基因的3'UTR发挥关键作用。在心脏纤维化中,miR-133b通过抑制PTBP1/TAGLN2减轻阿霉素诱导的凋亡,miR-25靶向HMGB1-TGF-β1/Smad3通路,而miR-155则通过Nrf2/HO-1途径加重氧化应激。HF模型显示miR-454通过cAMP通路抑制NEDD4-2介导的TrkA泛素化,miR-186则调控AIF表达抵抗TNF-α诱导的凋亡。

ceRNA网络的调控维度

长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)通过"分子海绵"机制调控miRNA活性。lncRNA FGD5-AS1通过吸附miR-223-3p减轻心肌梗死后的纤维化,circARAP1则通过miR-379-5p/KLF9轴激活Wnt/β-catenin通路促进凋亡。特别的是,circ_BMP2K与miR-455-3p形成正向调控环,通过抑制SUMO1促进心脏成纤维细胞(CFs)凋亡。

干细胞外泌体的治疗突破

间充质干细胞(MSCs)来源的外泌体(Exos)通过递送治疗性miRNAs展现显著疗效。脂肪干细胞(ADSC)外泌体携带的miR-126通过抑制炎症因子减轻缺氧损伤,miR-205通过HIF-1α/VEGF通路改善血管新生。值得注意的是,过表达巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)的外泌体富含miR-133a-3p,通过AKT磷酸化展现出优于普通外泌体的抗凋亡效果。

中药活性成分的调控智慧

传统中药通过多靶点调控miRNAs发挥心脏保护作用。芪苈强心胶囊(QLC)上调miR-133a抑制caspase-9/3活性;鸢尾素(IR)通过miR-425/RIPK1轴减轻阿霉素心脏毒性;鞣花酸(EA)激活miR-140-3p/MKK6通路。特别值得注意的是,丹参酮IIA(TSN)通过miR-152-3p-PTEN轴抑制血管紧张素II诱导的凋亡,展现了中药多组分协同调控的优势。

治疗前景与挑战

尽管CRISPR-Cas9核糖核蛋白(RNP)装载的心脏靶向外泌体为精准治疗带来希望,但脱靶效应仍是重大挑战。未来研究需结合单细胞测序和人工智能预测,优化ncRNAs的时空特异性递送系统,同时深入探索中药复方中多种活性成分的协同调控网络,为心力衰竭和心脏纤维化提供更有效的治疗策略。

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