摘要
背景和目的 心肌梗死(MyocardialInfarction，MI)是危害我国居民健康的重要疾病。运用冠脉介入等再灌注技术可有效降低心肌梗死急性期死亡率，但心梗后难免发展为心力衰竭。究其原因是心梗后心肌细胞的死亡及心室重构。促进心梗后心肌再生是改善心梗预后的理想途径。目前促进心肌再生的方式:1）心肌干细胞移植治疗，2）体内细胞重编辑并定向分化及3）内源性心肌细胞增殖。但前两种策略均不有效增加心梗区域心肌细胞数量。内源性心肌细胞增殖是哺乳动物胚胎及斑马鱼等低等脊椎动物心肌增殖的主要方式，因此促进内源性心肌增殖是最理想心肌再生修复方式之一。内源性心肌细胞增殖本质是促进心肌细胞重新进入细胞周期，而心肌细胞内氧化应激反应是抑制细胞周期重要因素。此前研究证实出生后缺氧及ROS清除剂可促进心肌细胞重新进入细胞周期并促进心肌再生。但它们难定向干预心肌细胞，缺乏安全性，难以应用临床研究。 环状RNA(CircRNA)是一类具有闭环结构的小RNA分子。和线性RNA相比，环状结构使环状RNA更加稳定。同时可能在组织特异表达。CircRNA与神经系统退行性病变、心血管系统疾病、糖尿病及肿瘤等多种疾病密切相关。CircRNA主要通过竞争性结合miRNA、与RNA结合蛋白相互作用、调节mRNA的稳定性、调控基因转录、参与蛋白质翻译的方式参与调控生物学过程。然而，CircRNA是否可通过调节氧化应激的方式促进心脏再生尚不清楚。 我们通过心肌测序结果筛选出在乳鼠心肌组织高表达且和氧化应激相关的CircSamd4。通过在体及离体实验证实CircSamd4可调节心肌细胞内的氧化应激水平及心肌细胞的增殖。最后我们发现CircSamd4通过内源性竞争者机制(ceRNA)调节miR497下游通路FGFR1/ERK/SOD2，同时抗氧化应激转录因子NRF2可促进CircSamd4表达。 方法 1.筛选氧化应激相关环状RNA (1)以心脏组织的环状RNA测序结果为基础，筛选氧化应激相关的环状RNASamd4。 (2)检测CircSamd4在乳鼠和成年鼠心脏及乳鼠不同器官表达情况。 (3)验证CircSamd4是否参与调节心肌细胞的氧化应激。 2.验证CircSamd4是否可促进心肌细胞增殖 (1)体外分离小鼠乳鼠心肌细胞，敲低或过表达CircSamd4后检测心肌细胞增殖情况。 (2)在小鼠乳鼠及成年鼠心脏注射敲低或过表达病毒后检测心肌细胞增殖情况。 3.验证CircSamd4是否可抑制心肌梗死后氧化应激并改善心功能 (1)在心梗造模后乳鼠及成年鼠心脏注射敲低或过表达病毒，检测心梗边缘区的心肌增殖及氧化应激。 (2)在心梗造模后乳鼠及成年鼠心脏注射敲低或过表达病毒，评估心梗面积及心功能。 4.探索CircSamd4调控心脏再生的分子机制 (1)生物信息预测CircSamd4可结合miRNA，同时NRF2可结合于Samd4的上游序列。 (2)验证CircSamd4通过miRNA调节下游靶基因参与心肌再生。 (3)验证CircSamd4受抗氧化转录因子NRF2调节。 结果 1.通过分析心脏CircRNA测序结果筛选出在小鼠乳鼠心肌特异性高表达且与氧化应激相关CircRNASamd4; 2.在体内及体外实验发现过表达CircSamd4可促进心肌细胞增殖及降低心肌细胞内ROS的量，改善心梗后心功能。 3.CircSamd4可通过ceRNA机制调控miR497的下游通路FGFR1/ERK/SOD2，同时CircSamd4接受抗氧化转录因子NRF2调控。 结论 CircSamd4可通过抑制心肌细胞内的氧化应激反应进而促进心肌再生，同时抗氧化转录因子NRF2可促进CircSamd4表达。
NETL