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RBM25调控线粒体稳态在缺血性心力衰竭中的作用机制研究

刘述

RBM25调控线粒体稳态在缺血性心力衰竭中的作用机制研究

刘述1
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作者信息

  • 1. 兰州大学
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摘要

目的:心力衰竭是由一系列潜在病因导致的复杂的、异质性的临床综合征,具有较高的发病率和死亡率。心肌梗死后慢性心衰的防治是关系民生的全球重大健康问题之一。心脏活动所需要的 ATP 绝大多数由线粒体产生,已有研究证实线粒体稳态失衡在心力衰竭发生发展中发挥重要作用。RNA 结合蛋白因其在各种疾病进展中的核心作用被广泛关注。作为RNA结合蛋白家族中的一员,RNA结合基序蛋白 25(RBM25)近年来被认为与心力衰竭关系密切,然而其在心力衰竭发生发展中所发挥的具体作用尚不明确。本研究旨在探究RBM25调控线粒体稳态在心力衰竭中的作用机制。 方法:本研究通过结扎冠状动脉左前降支(LAD)构建心肌梗死后慢性心力衰竭小鼠模型来观察RBM25在心衰发生发展中的变化。建模6周后采用超声心动图和测量血浆脑钠尿肽(BNP)水平来评估模型成功情况,将小鼠分为正常对照组(Control),假手术组(Sham),心梗手术组(MI)。利用Western Blot检测RBM25、线粒体融合蛋白2(MFN2)、视神经萎缩蛋白1(OPA1)表达,采用苏木精伊红(Hamp;E)染色和Masson染色评价小鼠心肌结构改变及纤维化情况,透射电镜观察线粒体形态改变。使用CRISPR-cas9介导的基因编辑技术构建过表达RBM25的人AC16细胞系探究RBM25表达与线粒体稳态失衡相关性。线粒体红色荧光探针染色用以评估线粒体膜电位变化。通过尾静脉注射携带心脏特异性shRNA的腺相关病毒9(AAV9)以敲减RBM25后,进一步构建心肌梗死后心力衰竭模型,并将小鼠分为MI,MI+shCON,MI+shRBM25组。观察RBM25基因干预是否可能成为维持线粒体稳态和减缓甚至改善心力衰竭进展的有效治疗手段。 结果:结扎C57BL/6N小鼠LAD 6周后,超声心动图显示MI组左室射血分数(LVEF)和左室短轴缩短率(LVFS)较Sham组显著降低(均Plt;0.001);而左室舒张末内径(LVEDD)、左室收缩末内径(LVESD)、左室舒张末容积(LVEDV)、左室收缩末容积(LVESV)较Sham组显著增加(均Plt;0.01)。血浆BNP水平显示MI组明显高于Sham组(P lt; 0.001)。Hamp;E及Masson染色结果显示 MI 组的梗死边缘区心肌纤维细胞排列紊乱、结构疏松、炎性细胞浸润、纤维化程度严重。而Control与Sham组之间的各项实验数据均无统计学差异(均 P gt; 0.05)。透射电镜结果显示MI组线粒体结构紊乱、肿胀、内嵴溶解、断裂。Western Blot结果显示RBM25显著高表达(Plt;0.001),且免疫荧光显示RBM25定位于心肌细胞核。而线粒体融合相关蛋白 MFN2 和 OPA1 表达降低(均 P lt;0.001)。通过CRISPR-cas9介导的基因编辑技术构建过表达RBM25的人AC16细胞系后,RBM25表达显著增加(Plt;0.001),同时Western Blot及免疫荧光染色均显示MFN2和OPA1表达降低(均P lt; 0.01)。线粒体红色荧光探针染色显示RBM25高表达组红色荧光显著变弱,膜电位降低。通过心脏特异性的shRNA-AAV9在小鼠体内敲减RBM25后,超声结果显示:MI+shRBM25组的LVEF、LVFS明显高于MI+shCON组(均Plt;0.01);LVESD、LVESV显著降低(均Plt;0.05);然而LVEDD、LVEDV差异无统计学意义(均Pgt;0.05)。Hamp;E及Masson染色结果显示:MI+shRBM25组较MI+shCON组心肌纤维结构趋于规则,未见颗粒样坏死及空泡改变,炎症细胞浸润减少,胶原面积分数降低(Plt;0.01)。透射电镜显示MI+shRBM25组线粒体肿胀、嵴溶解、断裂等紊乱现象较MI+shCON组明显减轻,线粒体结构趋于完整。Western Blot结果显示MFN2和OPA1表达上调(均Plt;0.001)。 结论:RBM25通过调控线粒体稳态失衡参与心肌梗死诱导的慢性心力衰竭的发生发展,外源性干预其表达可以使线粒体稳态得到维持并最终减缓心力衰竭的进展。

关键词

缺血性心力衰竭/RNA结合基序蛋白25/线粒体稳态/病理机制

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授予学位

硕士

学科专业

内科学·心血管病学

导师

张小卫

学位年度

2023

学位授予单位

兰州大学

语种

中文

中图分类号

R5
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