miR-499对条件诱导的心肌梗塞及心肌细胞凋亡的影响

近日中科院动物研究所生物膜与膜生物工程国家重点实验室的研究人员在研究中检测了一种miRNA:  miR-499对于条件诱导的心肌梗塞严重程度及心肌细胞凋亡的影响，并揭示了miR-499在心肌细胞中的调控机制。这将对心脏疾病的预防、治疗以及生物医药产业的发展起到重要推动作用。这一研究成果发表在国际著名杂志  Nature  medicine  上。



领导这一研究的是中科院动物研究所的李培峰研究员，其于1993年获得军事医学科学院博士学位后留院任助理研究员。1995年至2005年期间在德国最高医学研究机构马克斯戴安布鲁克分子医学研究中心开展研究工作。2005年应聘入选中科院动物所“百人计划-国外引进杰出人才”。



miRNAs是一种21－25nt长的单链小分子RNA，对于它的研究起始于时序调控小RNA（stRNAs），由于miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，而且这种特异性和时序性，决定了组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用，因此miRNA的研究受到了生物学家的广泛关注。



目前对miRNA功能的理解主要依赖于其在组织特异性或者发育阶段特异性表达，以及其进化保守性方面，因此主要受限在发育调控和癌症形成的研究。在这篇最新的文章中，研究人员检测了心肌缺血和心肌缺氧时小鼠心肌细胞中的miR-499水平，证实miR-499水平与细胞凋亡及心肌梗塞程度密切相关。研究人员还利用转基因小鼠证实miR-49可抑制条件诱导的心肌细胞凋亡和心肌梗塞。



在进一步的实验中研究人员发现钙调磷酸酶催化亚基（CnA）的两种亚型CnAα  and  CnAβ均为  miR-49的直接作用靶点。miR-49通过抑制钙调磷酸酶介导的Drp1蛋白去磷酸化作用，减少线粒体中Drp1积聚，抑制Drp1介导的线粒体分裂程序激活，从而保护心肌细胞免于凋亡。此外研究人员还证实p53可在转录水平上对miR-49进行负调控。



新研究通过大量离体、在体动物实验验证了miR-49水平对于心肌梗塞及心肌细胞凋亡的影响，揭示了miR-49对线粒体分裂机制关键调控作用。此外该项研究还将对心脏疾病的预防、治疗以及生物医药产业的发展起到重要的推动作用。