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姜黄素通过调控sncRNA参与心房组织衰老相关纤维化.pdf

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1、South China Journal of Cardiovascular Diseases,March 2023,Vol 29,No 2姜黄素通过调控sncRNA参与心房组织衰老相关纤维化罗雪珊1,叶兴东2,何锦涛1,薛玉梅2,饶芳1,2,31.华南理工大学医学院,广州;2.广东省心血管病研究所心内科 南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院),广州510080;3.南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)医学研究部,广州 510080摘要:目的利用PANDORA-seq鉴定年轻和老年小鼠心房组织中的sncRNA表达差异,观察姜黄素干预对老年小鼠差异sncRNA和靶基因的影

2、响。方法年轻组(5个月龄)和老年组(18个月龄)小鼠心房组织进行PANDORA-seq,SPORTS1.1注释sncRNA的表达谱,R包DESeq2展示差异sncRNA,对差异miRNA进行靶基因预测和构建miRNA-mRNA网络,实时定量聚合酶链反应(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)鉴定靶分子。姜黄素干预后,在体电生理标测和Western-blot观察老年小鼠心房颤动可诱发率,心房衰老程度及衰老和纤维化相关蛋白的表达。结果从年轻组和老年组小鼠心房组织中鉴定出大量 sncRNA,包括 miRNA、tsRNA、rs

3、RNA 和 piRNA,老年组 sncRNA 表达丰度比年轻组明显增多(P=0.048),rsRNA 和 tsRNA 的起源位点也存在差异。两组小鼠间4种sncRNA存在大量序列差异,而其种类差异只存在于miRNA中,且老年组小鼠miR-298(P=0.005)和 miR-301b(P=0.004)明显降低。姜黄素干预可使老年小鼠心房组织中 miR-298(P=0.000)和miR-301b(P=0.000)表达上调,降低衰老和纤维化蛋白的表达和改善心房颤动易感性。结论sncRNA参与小鼠心房衰老过程,姜黄素可靶向miR-298和miR-301b参与心房衰老相关纤维化过程,为老年心房颤动的防治

4、提供新思路。关键词:心房颤动;衰老;表观遗传;sncRNA;miRNA-mRNA网络中图分类号:R541.7文献标志码:A文章编号:1007-9688(2023)02-0198-09CurcuminParticipatesinAging-relatedFibrosisbyRegulatingSncRNAExpressioninAgingMouseAtriumLUO Xueshan1,YE Xingdong2,HE Jintao1,XUE Yumei2,RAO Fang1,2,3(1.South China University of Technology School of Medicine,

5、Guangzhou 510100,China;2.Department of Cardiology,GuangdongCardiovascular Institute,Guangdong Provincial Peoples Hospital(Guangdong Academy of Medical Sciences),Southern MedicalUniversity,Guangzhou 510080,China;3.Research Center of Medical Sciences,Guangdong Provincial Peoples Hospital(Guangdong Aca

6、demy of Medical Sciences),Southern Medical University,Guangzhou 510080,China)Abstract:ObjectivesTo identify the differential sncRNA expression in atrial appendages of the young and old mice byusing PANDORA-seq,and explore the effect of curcumin intervention on differential sncRNAs and target genes i

7、n oldmice.MethodsThe atrial appendages were extracted from young(5 months old)and old(18 months old)mice forPANDORA-seq,SPORTS1.1 was used to annotate the expression profiles and origin sites of sncRNAs,and the R packageDESeq2 was displayed differential analysis.Target gene prediction and miRNA-mRNA

8、 networks were performed for thedifferential miRNAs,and differential miRNAs were verified by quantitative real time polymerase chain reaction(qRT-PCR).After curcumin intervention,the atrial fibrillation(AF)inducibility,the extent of atrial aging and the expressionof aging-associated fibrosis were ob

9、served by vivo electrophysiological mapping and Western blot.ResultsA largenumber of sncRNAs,including miRNAs,rsRNAs,piRNAs and tsRNAs,were identified from atrial appendages of theyoung and old mice.There were also significant differences between them(P=0.048).There were a large number ofsequence di

10、fferences in the 4 sncRNAs between the young and old mice,while species differences only existed in miRNAs.In addition,it was identified that miR-298(P=0.005)and miR-301b(P=0.004)were decreased in the old mice.Aftercurcumin intervention,the expressions of miR-298(P=0.000)and miR-301b(P=0.000)were up

11、-regulated.At thesame time,the extent of aging and fibrosis in atrial appendages declined,which accompanied by AF susceptibilityimproving.ConclusionsSncRNAs were involved in the aging process of atrial appendages,and curcumin could target基金项目:国家自然科学基金(项目编号:81670314和82270321)。作者简介:罗雪珊(1991-),女,医学硕士,研

12、究方向为心律失常、高血压等心血管疾病。通信作者:饶芳,E-mail:doi:10.3969/j.issn.1007-9688.2023.02.15 实验研究 198岭南心血管病杂志2023年3月第29卷第2期心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床最常见的心律失常之一,可使患者致残和致死,是全世界的重大公共卫生负担。衰老是 AF 的独立危险因素,4050岁人群的发生率为0.5%,65岁人群的发生率为7.2%,80岁以上人群的发生率可达5%15%1。心房结构重构是 AF 的主要发病机制之一,心房扩大和纤维化为其主要表现。衰老有助于心房纤维化的发展,衰老相关分泌表型(sene

13、scence associated secretory phenotype,SASP)还被证明通过促进炎症和破坏组织来参与纤维化诱导。然而,衰老相关心房纤维化的具体分子机制仍不明确。小非编码RNA(smallnon-codingRNA,sncRNA)主要长度为 1545 bp,包括微核糖核酸(microRNA,miR)、tRNA 衍生的小核糖核酸(tsRNA)、核糖体核糖核酸(rsRNA)、吡维相互作用核糖核酸(piRNA)2,在基因沉默、翻译调节、核酸合成等生物过程中起着关键作用3。sncRNA 已成为不同生物过程中调节基因表达的关键分子参与者。许多miR 已被证明可以参与衰老和年龄相关疾病

14、的发生、发展。据报道,miR-34a可以靶向磷酸酶1核靶向亚基(phosphatase 1 nuclear-targeting subunit,PNUTS)诱导 DNA 损伤反应和端粒损耗来调节衰老期间的心脏功能4。最新研究显示,精子中的sncRNA谱可受到父系年龄的影响,年轻和老年大鼠的精子中除 miRNA 外,tsRNA、piRNA 和 rsRNA也发生改变5。衰老与表观基因组的改变密切相关,但 sncRNA 是否参与心房衰老过程尚未见报道。天然化合物姜黄素是一种从姜黄中提取的多酚类化合物,具有广泛的抗氧化、抗炎作用,我们先前的研究已发现姜黄素通过抗衰老的作用部分逆转心房纤维化6。姜黄素是

15、否也通过调节 sncRNA参与老年心耳的纤维化过程目前尚不清楚。SncRNA 碱基修饰普遍存在,增加了其结构和功能的多样性7。传统的RNA测序无法检测到含有特殊修饰的小 RNA,这为其功能研究带来了障碍。PANDORA-seq 通过对小 RNA 进行酶学处理(T4PNK,AlkB)以去磷酸化和去甲基化,解决了这些修饰妨碍逆转录酶通过的问题。因此,在本研究中,我们应用新型测序工具 PANDORA-seq,拟证实sncRNA参与小鼠心房衰老过程,并进一步揭示姜黄素在老年AF中潜在的分子靶点。1材料和方法1.1动物本研究中的所有程序和方案均已获得广东省人民医院(广东省医学科学院)的动物实验伦理审查批

16、准,伦理号为No.GDREC2016128A。本研究中使用雄性无特定病原体(SPF)级 C57BL6J 小鼠饲养在(222),湿度为 55%10%,并在 12 h 光照/黑暗循环下饲养。将C57小鼠随机分成3组:年轻组、老年组和老年姜黄素组。姜黄素组从12个月龄开始给药(姜黄素100 mgkg-1d-1)至18个月龄。我们把小鼠麻醉后颈椎脱臼法处死,分离心脏,取出心耳,立即放进液氮罐速冻,随后转移到-80 冰箱等待送检。1.2小RNA文库构建和测序使用TRIZOL试剂(1mL;AccurateCiotechnology)从心耳中提取总RNA。对15 50 nt区域的RNA片段进行酶处理(T4P

17、NK,AlkB)去磷酸化和甲基化。用聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)对 RNA 片段进行分离,选择15 45核苷酸条带回收。这些适配器从QIAseqmiRNA 文库试剂盒(QIAGEN:331505)中获得,并按顺序连接。扩增的流动细胞采用表观生物技术(广州外生物技术公司,广州,中国)使用SE75系统上的策略进行测序。1.3小RNA注释使 用 管 道 SPORTS(https:/ RNA 序列进行注释。对来自TIGR、miRBase、tRFdb、MINTbase、piRBase 的 miRNA、tRNA、rRNA 和其他小非编码 RNA 进行匹配。使用 R 包 edgeR 检测差异表达的 sncRN

18、A,当P0.05且|log2FC|1时,被认为显著差异表达。1.4miRNA 靶基因功能分析和 miRNA-mRNA互作网络构建使用 Miranda 数据库(http:/www.microrna.org/microrna/home.do)和 RNAhybrid 数据库(https:/bibiserv.cebitec.uni-bielefeld.de/rnahybrid/)对差异表达的 miRNA 进行靶基因预测,并使用 Cytoscape2.8.3构建miRNA-mRNA互作网络。miR-298 and miR-301b to participate in the aging-related

19、fibrosis process of the atrial appendage,which provided newideas for the prevention and treatment of aging-related AF.Key words:atrial fibrillation;aging;epigenetic;sncRNAs;miRNA-mRNA network 199South China Journal of Cardiovascular Diseases,March 2023,Vol 29,No 21.5小鼠心房快速起搏将小鼠称体质量,腹腔注射 3%戊巴比妥钠(0.6

20、mg/20 g)麻醉后,将其固定在恒温(371)垫(RWD生命科学公司,深圳,中国)上。使用iWorx系统(Dover NH,USA)记录体表和腔内心电图。在右侧颈静脉作小切口置入鞘管,沿鞘管送入电极导管至右心房。待记录到腔内心电图后,进行快速起搏,测定起搏阈值和采用心房 Burst 刺激(短猝电刺激)模式记录AF的诱发情况。1.6SA-gal染色SA-gal 采用衰老检测试剂盒(cat 编号:#9860,Cell Signaling Technology)检测-gal 阳性心房组织。主要用于测定-半乳糖苷酶的活性,该酶是衰老组织的标志,在酸性条件下被染成绿色。1.7Western-blot检

21、测小鼠心房组织在放射免疫沉淀法(radio immunoprecipitation assay,RIPA)裂解缓冲液中匀浆,4,12 000 r/min 离心 15 min。BCA法测定蛋白浓度。加入 4蛋白上样缓冲液稀释 30 g 蛋白,6%10%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离蛋白样品,转移至聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜上。蛋白面向上用 5%脱脂牛奶于室温封闭1 h。用吐温-20-三羟甲基氨基甲烷盐缓冲液(tris-buffered saline with Tween-20,TBST)洗3次,每次5 min。加入稀释好

22、的抗4 孵育过夜,TBST 洗3次,每次5 min。加入稀释好的抗室温孵育 1 h,TBST 洗 3 次,每次 5 min。蛋白面朝上均匀滴加电化学发光法(ECL)孵育30 s,显影。1.8实时定量聚合酶链反应验证候选miRNA使用 AG RNAex Pro RNA 提取试剂盒提取小鼠心房组织总RNA。将RNA反转录为cDNA,使用Premix Pro Taq HS 定量聚合酶链反应(quantitativepolymerase chain reaction,qPCR)Kit II(SYBR Green,湖南,中国)进行聚合酶链反应(polymerase chainreaction,PCR)扩

23、增。样品的反应混合物在StepOne实时 PCR 系统(Applied iosystems,加利福尼亚州,美国),在95孵育10 min,95,15 s,60,1 s,最后在72孵育30 s,35个PCR循环。用于qPCR的引物序列列于表1。使用U6小核 RNA 进行归一化。表1qRT-PCR的引物名 称miR-298-5pmiR-301b-3pmmu-mir-423-5pmmu-mir-148b-3pU6引物序列(5-3)Forward:TTGGCAGAGGAGGGCTGTTReverse:Provided by Accurate CiotechnologyCo.,Ltd.Forward:G

24、TGCAATGGTATTGTCAAAGCReverse:Provided by Accurate CiotechnologyCo.,Ltd.Forward:GGGCAGAGAGCGAGACTTTReverse:Provided by Accurate CiotechnologyCo.,Ltd.Forward:CAGTGCATCACAGAACTTTGTReverse:Provided by Accurate CiotechnologyCo.,Ltd.Forward:GGAACGATACAGAGAAGATTAGCReverse:TGGAACGCTTCACGAATTTGC1.9统计学分析通过SPSS

25、 23.0软件对数据进行统计分析。计量数据符合正态分布和方差齐性规律以(xs)表示,使用Students t 检验确定两组之间的差异,三组之间的比较采用单因素方差分析(ANOVA)。以P0.05 为差异有统计学意义。2结果2.1SncRNAs表达的一般特征使用SPORTS1.1注释和分析年轻组(图1A)和老年组(图1B)小鼠心耳组织的PANDORA-seq数据集,展示两组样本的 sncRNA 表达谱。我们鉴定出大量修饰的 sncRNA,包括 miRNA、piRNA、tsRNA、rsRNA 和一些未注释的 sncRNA。sncRNA的长度集中在 15 45 nt 的范围内。与年轻组小鼠相比,老年

26、组小鼠的sncRNA总表达丰度明显增加,其中rsRNA和tsRNA改变更显著。SPORTS1.1对rsRNA进行注释和分析,相比年轻组小鼠,老年组小鼠 rsRNA 的表达丰度明显升高(图2A-B)。其来源于前体rRNA28S、18S和16S 200岭南心血管病杂志2023年3月第29卷第2期亚类表达丰度最高(图 2A-B),两组间 rsRNA 在rRNA起源位点存在差异(图2C-D)。还发现了一部分之前未被注释的 rRNA(rRNA UMG)(图 1A-B 右上饼图)。SPORTS1.1还揭示了tsRNA的表达情况,相比年轻组小鼠,老年组小鼠 tsRNA 的表达丰度明显升高(图 1A-B 下柱

27、状图)。根据 tsRNA 衍生的tRNA 区域,tsRNA 可以分为 4 组:3-end,5-end,CCA-end 和其他 tsRNA,其中 70%以上非 tRNA 末端来源(图1A-B 右下饼图)。我们用雷达图显示了两组小鼠的tsRNA亚类分布,tsRNA主要由甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、缬氨酸(Val)和谷氨酰胺(Glu)的tRNA衍生产生(图2E-F),其比例在两组间基本一致。但两组间 tsRNA 在 tRNA 起源位点存在差异(图2G-H)。2.2sncRNA的序列和种类差异本研究对比两组样本 sncRNA 之间的差异显示,两组间存在大量序列差异,主要为 23 个差异miRN

28、A(18个下调,5个上调),1 343个差异piRNA(671 个下调,672 个上调),1 429 个差异 rsRNA(1 033 个下调,396 个上调),473 个差异 tsRNA(212 个下调,261 个上调)(图 3A-D)。我们分析两组 sncRNA 种类差异时,发现只有 miRNA 存在种类差异。与年轻组小鼠相比,老年组小鼠有4个miRNA表达明显下降,1个明显升高(图4A),而其他小 RNA 不存在种类差异。为了全面直观展示两组之间sncRNA的差异,将其做成热图聚类分析。2.3miRNA靶基因分析和qRT-PCR结果我们对差异的miRNA进行靶基因预测。结果在两个数据库共预

29、测 553 个基因(图 4B),其中miR-298靶基因有521个,miR-1981有29个,miR-301b 有 3 个,其靶基因主要富集于细胞生长和细胞衰老等生物过程。为了突出富集的 miRNA 和mRNA 之间的关系,我们使用 Cytoscape 进行网络互作分析(图4C)。qRT-PCR结果显示,与年轻组相比,老年组 miR-298 和 miR-301b 表达下降(P0.05),它们的相对表达水平与测序结果一致,但miR-1981表达无变化(图4D-F)。因此,miR-298和miR-301b很可能与年龄相关性AF相关。2.4姜黄素调控miRNA减轻心房衰老相关纤维化为了证实姜黄素通过

30、调控miRNA在衰老致纤维化相关AF中发挥作用,我们在年轻组、老年组和老年组姜黄素3组小鼠中进行了实验。SA-gal染色显示,老年组小鼠心耳组织的绿色染色程度高于年轻组鼠,提示老年组心房组织衰老程度明显增加,而姜黄素可明显改善老年组心房衰老程度(图5A-C)。经颈静脉快速心房起搏,观察对老图1对sncRNA数据集进行注释和分析 年轻组(图A)和老年组(图B)中不同sncRNA类型的分类和长度分布注:RPM=每百万读取;Unanno=未注释;MG=匹配的基因组;UMG=不匹配的基因组。A AB B3000020000100000RPMlengthlength1000020000300004000

31、0RPM0tRNAother(79.8%)tRNACCA(5.6%)tRNA5(13.8%)tRNA3(0.8%)4030202500050000075000rRNA MG(77.3%)rRNA UMG(22.7%)tRNAother(72.8%)tRNACCA(6.9%)tRNA5(19.6%)tRNA3(0.7%)4030203000006000090000RPMantisensepiRNAunannoMGunanno UMGrsRNAmiRNAothertsRNAantisensepiRNAunannoMGunanno UMGrsRNAmiRNAothertsRNArRNA MG(75.

32、8%)rRNA UMG(24.2%)201South China Journal of Cardiovascular Diseases,March 2023,Vol 29,No 2年小鼠 AF 可诱发率的影响(图 5D),以及对老年小鼠电生理特征的影响(表 2)。相比年轻小鼠,老年小鼠的PR间期明显延长(P0.05),窦房结恢复时间(SNRT)以及速率校正的窦房结恢复时间(cSNRT)也明显增加(P0.05),姜黄素处理可明显改善上述指标(P0.05)。老年组小鼠 AF 诱发率显著升高(P0.05),而姜黄素改善其高AF诱发率(P0.05)(图5E)。此外,姜黄素还可改善老年小鼠心房组织衰老指

33、标p53/p21和纤维化指标MMP2的表达(P0.05)(图5 F-G),以及逆转miR-298和miR-301b 表达趋势(P0.05)(图 5H-I)。这部分结果提示姜黄素可通过调控miR-298和miR-301b延缓心房组织的衰老和纤维化,从而降低老年小鼠的AF易感性。图2SPORTS1.1显示组织特异性rsRNA和tsRNA表达谱 年轻组和老年组小鼠中不同rsRNA的长度分布(图A-B),rsRNA起源位点rRNA的沉降系数(图C-D),不同tsRNA分布的雷达图(图E-F)和tsRNA起源位点tRNA的沉降系数(图G-H)A AB BC CD DE EF FG GH H02040le

34、ngth6002040length604002000RPM4002000RPM60020001000RPM0050010001500length050010001500length1000150020005000RPMlengthlength20000100000100005000150000203040100002000030000RPM020304040000300002000010000RPM 202岭南心血管病杂志2023年3月第29卷第2期3讨论AF是一种老年病,其患病率随着年龄的增长而增加。衰老在心房电重构和结构重构中具有重要作用,进而导致AF易感性增加。心房纤维化重构导致细胞间电

35、通讯受阻,诱导心房异常触发活动和冲动传导,是AF发展和维持的基础8。但衰老导致心房纤维化的分子机制尚未阐明。sncRNA是与衰老相关的多种生物过程的调节因子。Dawson等9发现,miR-29可通过直接靶向COL1A/COL3A在老年心房细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重构中起关键作用。另一项研究图3sncRNA序列差异的表达谱 来自年轻和老年组的sncRNA不同序列的热图,包括miRNA(A),piRNA(B),rsRNA(C)和 tsRNA(D)A AB BC CD DyoungoldyoungoldyoungoldyoungoldtsRNA210-1-221

36、0-1-2210-1-2210-1-2rsRNAmiRNApiRNA表2两组小鼠各项电生理指标比较n=6,xs项 目体质量(g)心率(次/min)P波时程(ms)PR间期(ms)QRS间期(ms)QT间期(ms)窦房结恢复时间(ms)速率矫正的窦房结恢复时间(ms)年轻组26.330.76439.9134.5915.830.7544.830.7014.000.4528.331.12134.504.1125.822.18老年组33.121.41*413.3339.8420.170.65*53.502.17*15.171.4530.331.86231.1722.00*79.6711.82*老年姜黄

37、素组33.970.84395.7426.3716.500.431)*42.670.841)*13.831.2228.501.31185.508.481)*33.016.661)*注:与年轻组比较,*P0.05,*P0.01;与老年组比较,1)*P0.05,1)*P0.01 203South China Journal of Cardiovascular Diseases,March 2023,Vol 29,No 2也发现,在增生性瘢痕成纤维细胞中miR-29可作为tsRNA-23678的靶标,参与瘢痕形成的过程10。同时 piR-823 也被报道是肝纤维化的新靶点11。因此,sncRNA 可能

38、也参与衰老相关纤维化过程。本研究通过 PANDORA-seq 对年轻和老年小鼠心耳组织分析发现大量sncRNA,其表达谱在老年组明显升高,rsRNA 和 tsRNA 的前体亚类分布比例一致,但起源位点存在差异。进一步分析发现,两组间sncRNA均存在大量序列差异,而匹配到种类时,只有miRNA存在差异。因此,我们猜测sncRNA的起源位点影响其序列差异,前体亚类比例与种类差异相关,而miRNA可能是心房衰老相关纤维化的主要承担者。结合 miRNA-mRNA 互作网络和qRT-PCR结果,miR-298和miR-301b可能是心房衰老过程中的核心靶分子。据报道,在结直肠癌中 miR-298 过表

39、达通过靶向磷酸酶促进癌细图4miRNA表达差异和靶基因预测 年轻和老年组小鼠DE-miRNAs表达的热图(A)。蓝色表示低表达水平,红色表示高表达水平。对Mianda 和 RNAhybrid 数据库预测出的靶基因用韦恩图进行交集。Cytoscape 显示了miRNA 与其靶基因的互作网络(B)。通过qPCR 验证心耳组织中miR-298(C)、miR-301b(D)和 miR-1981(E)的表达差异。MiRNA 的表达归一化为U6,n=6注:与年轻组比较,*P0.001。A AB BC CD DE EF FyoungoldyoungoldyoungoldnsmiR19811.51.00.50

40、.0Relative levels of CT*miR301b86420Relative levels of CT*miR2982.52.01.51.00.50.0Relative levels of CTmiR1981miR298miR301bmiR451amiR144GroupGroupoldyoung210-1-2MirandaRNAhybrid2746274655355312711271 204岭南心血管病杂志2023年3月第29卷第2期A AB BC CD DStimuliStimuliE EG GH Hp p5353youngoldold+Curcumin#*miR301bTGFM

41、MP2P21youngoldold+Curcumin1.51.00.50.0Relative levels of CT*#2.52.01.51.00.50.0Relative levels of CTmiR298youngoldold+Curcumin#1.51.00.50.0Protein/GAPDHoldold50 mg/kg 100 mg/kg CurcuminI Ip53p21MMP2TGFGAPDHp53p21MMP2TGFGAPDHoldyoungp p5353TGFMMP2P21oldyoung2.01.51.00.50.0Protein/GAPDHyoungoldold+Cur

42、cumin#100806040200AF inducibility(%)F FLimb Lead ECGLimb Lead ECG图5姜黄素改善心房衰老性纤维化和AF易感性 n=6;年轻组(A)、老年组(B)和老年姜黄素组(C)的心耳组织的SA-gal染色组织的绿色染色表示衰老;比例尺为100 m;AF自发恢复为SR的典型体表心电图记录和典型的心房波(f波)(D);AF诱发率统计柱状图(E)。老年组和老年姜黄素组的衰老/纤维化指标(F-G)。3组小鼠miR-298(H)和 miR-301b(I)的表达差异注:与年轻组比较,*P0.05,*P0.01,*P0.001;与老年组比较,#P0.05,

43、#P0.01,#P0.001。胞的增殖和转移12。Fan 等13也发现,miR-301b通过靶向NR3C2调节乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。二者均参与细胞的增殖和转移过程。新近研究还发现上调miR-301b-3p可以靶向降低转化生长因子(TGF)R1,改善膀胱纤维化14。在心脏衰老过程中,成纤维细胞增殖和活化以及向肌成纤维细胞分化,产生大量的胶原和ECM,最终导致心脏纤维化15-16。因此,miR-298 和 miR-301b 205South China Journal of Cardiovascular Diseases,March 2023,Vol 29,No 2很可能参与成纤维细胞的激

44、活,并介导其增殖和分化,参与心房衰老的纤维化过程。已有报道称,姜黄素可以抑制成纤维细胞的增殖分化、调节促纤维化因子和抑制 ECM 生成等方面抵抗肺纤维化17。Zhang等18也发现,姜黄素可通过介导 miRNA 调控参与肝脏纤维化的过程。本研究发现,核心靶分子miR-298和miR-301b在姜黄素干预下表达上调,且姜黄素通过抗衰老减轻心房组织的纤维化程度,进一步降低AF的易感性。因此,miR-298 和 miR-301b 是姜黄素治疗心房衰老相关性纤维化的靶点之一。4结论本研究利用新型测序工具 PANDORA-seq 鉴定了在年轻组和老年组之间差异的sncRNA,进一步实验验证锁定了靶分子

45、miR-298 和 miR-301b,通过姜黄素干预老年小鼠,确定miR-298和miR-301b表达上调,同时老年小鼠心房衰老和纤维化指标均下降,AF 易感性降低。综上,姜黄素通过调控 miR-298 和 miR-301b 参与心房组织衰老相关纤维化。参考文献:1 FREEDMAN B,CAMM J,CALKINS H,et al.Screeningfor atrial fibrillation:A report of the AF-SCREEN international collaboration J.Circulation,2017,135(19):1851-1867.2 MATTIC

46、K J S,MAKUNIN I V.Non-coding RNAJ.Hum Mol Genet,2006,15(Spec No 1):R17-R29.3 LIU B,CAO J,WANG X,et al.Deciphering the tRNA-derived small RNAs:origin,development,and futureJ.Cell Death Dis,2021,13(1):24.4 BOON RA,IEKUSHI K,LECHNER S,et al.MicroRNA-34a regulates cardiac ageing and functionJ.Nature,201

47、3,495(7439):107-110.5 SUVOROV A,PILSNER J R,NAUMOV V,et al.Aging induces profound changes in sncRNA in rat spermand these changes are modified by perinatal exposure toenvironmental flame retardantJ.Int J Mol Sci,2020,21(21):8252.6 GAO X Y,LAI Y Y,LUO X S,et al.Acetyltransferasep300 regulates atrial

48、fibroblast senescence and age-related atrial fibrosis through p53/Smad3 axisJ.AgingCell,2023,22(1):e13743.7 ZHAO L Y,SONG J,LIU Y,et al.Mapping the epigenetic modifications of DNA and RNAJ.Protein Cell,2020,11(11):792-808.8 HE R,ZHANG J,LUO D,et al.Upregulation of transient receptor potential canoni

49、cal type 3 channel viaAT1R/TGF-beta1/Smad2/3 induces atrial fibrosis in aging and spontaneously hypertensive ratsJ.Oxid MedCell Longev,2019,2019:4025496.9 DAWSON K,WAKILI R,ORDOG B,et al.MicroRNA29:a mechanistic contributor and potential biomarkerin atrial fibrillationJ.Circulation,2013,127(14):1466

50、-1475,1475e1-28.10ZHANG Y,DENG Q,TU L,et al.tRNA-derived smallRNAs:A novel class of small RNAs in human hypertrophic scar fibroblasts J.Int J Mol Med,2020,45(1):115-130.11TANG X,XIE X,WANG X,et al.The combination ofpiR-823 and eukaryotic initiation factor 3 B(EIF3B)activates hepatic stellate cells v

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