antagomiR-21上调SIRT1激活PI3K_Akt_eNOS信号通路改善T2DM大鼠冠状动脉内皮依赖性舒张.pdf

本文引用:董国华,杜银苹,耿 猛,等.antagomiR-21 上调 SIRT1 激活 PI3K/Akt/eNOS 信号通路改善 T2DM 大鼠冠状动脉内皮依赖性舒张J.中国动脉硬化杂志,2023,31(9):771-778.DOI:10.20039/ki.1007-3949.2023.09.005.收稿日期 2023-02-07修回日期 2023-05-05基金项目 徐州市重点研发计划项目(KC20151)作者简介董国华,硕士,医师,研究方向为 2 型糖尿病合并冠心病的影响因素分析,E-mail:ghxz0381 。通信作者杜银苹,硕士,主治医师,研究方向为心血管疾病的诊疗,E-mail:。文章编号 1007-3949(2023)31-09-0771-08实验研究antagomiR-21 上调 SIRT1 激活 PI3K/Akt/eNOS 信号通路改善 T2DM 大鼠冠状动脉内皮依赖性舒张董国华,杜银苹,耿 猛,李 菲,董国梁(徐州市第一人民医院全科医学科,江苏省徐州市 221000)摘 要 目的 探讨 miR-21 抑制剂 antagomiR-21 调控沉默信息调节因子 1(SIRT1)对 2 型糖尿病(T2DM)大鼠冠状动脉内皮依赖性舒张的影响及其机制。方法以腹腔注射链脲佐菌素加高脂饲料喂养的方法建立T2DM 大鼠模型,将 28 只成模大鼠随机分为模型组、antagomiR-NC 组、antagomiR-21 组、antagomiR-21+SIRT1 抑制剂EX527 组,每组 7 只;另将 7 只普通饲料喂养的正常大鼠作为对照组。观察大鼠冠状动脉血流变化,采用离体血管环灌流技术观察大鼠冠状动脉的舒张功能。将体外培养的人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)分为甘露醇组、高糖组、高糖+antagomiR-NC 组、高糖+antagomiR-21 组、高糖+antagomiR-21+EX527 组,采用 qRT-PCR 检测 miR-21、SIRT1 的mRNA 表达,Western blot 检测 SIRT1、磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)、蛋白激酶 B(Akt)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)及其磷酸化蛋白的表达。结果 与对照组相比,T2DM 模型大鼠冠状动脉中 miR-21 水平升高 96.88%,而 SIRT1蛋白和 mRNA 水平、冠状动脉流量分别降低 40.85%、64.29%、22.15%(P0.05);与甘露醇组比较,体外高糖处理的 HCAEC 中 miR-21 表达升高 285.71%,SIRT1 蛋白和 mRNA 表达水平分别降低 44.78%、74.51%(P0.05);an-tagomiR-21 干预后体内外 miR-21 水平分别降低 77.42%、58.66%,SIRT1 蛋白水平分别升高 55.56%、91.43%,SIRT1 mRNA 水平分别升高 88.57%、97.30%(P0.05);与模型组相比,antagomiR-21 干预后大鼠冠状动脉流量升高 19.23%,10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/L 乙酰胆碱(Ach)诱导的大鼠冠状动脉舒张率分别升高111.89%、41.88%、41.98%、30.01%(P0.05),10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/L 去氧肾上腺素(Phe)诱导的大鼠冠状动脉收缩率分别降低 36.71%、47.90%、49.19%、45.27%(P0.05);antagomiR-21 干预后HCAEC 中 PI3K、Akt、eNOS 的磷酸化水平较高糖组分别升高 48.48%、81.40%、134.29%(P0.05);EX527 处理可明显逆转体内外 antagomiR-21 引起的上述变化(P0.05)。结论antagomiR-21 可通过上调 SIRT1 表达激活PI3K/Akt/eNOS 信号通路,从而改善 T2DM 大鼠冠状动脉内皮依赖性舒张。关键词 2 型糖尿病;antagomiR-21;沉默信息调节因子 1;冠状动脉内皮依赖性舒张中图分类号 R5;R363文献标识码 AAntagomiR-21 upregulates SIRT1 to activate PI3K/Akt/eNOS signal pathway andimproves endothelium-dependent relaxation of coronary arteries in T2DM ratsDONG Guohua,DU Yinping,GENG Meng,LI Fei,DONG Guoliang(Department of General Practice,Xuzhou First Peoples Hospital,Xuzhou,Jiangsu 221000,China)ABSTRACTAimTo investigate the effect of antagomiR-21 on endothelium-dependent relaxation of coronaryartery in type 2 diabetes mellitus(T2DM)rats by regulating silent information regulator 1(SIRT1)and its mechanism.Methods T2DM rat model was established by intraperitoneal injection of streptozotocin and fed with high-fat diet.28adult rats were randomly divided into model group,antagomiR-NC group,antagomiR-21 group,and antagomiR-21+SIRT1inhibitor EX527 group,with 7 rats in each group;in addition,7 normal rats fed with common diet were used as controlgroup.The changes of coronary artery flow in rats were observed,and the diastolic effect of coronary artery in rats was ob-served by isolated vascular ring perfusion technique.Human coronary artery endothelial cells(HCAEC)were divided177CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期into mannitol group,high glucose group,high glucose+antagomiR-NC group,high glucose+antagomiR-21 group,high glu-cose+antagomiR-21+EX527 group.The expression of miR-21 and SIRT1 mRNA was detected by qRT-PCR,and the ex-pression of SIRT1,phosphatidylinositol-3-kinase(PI3K),protein kinase B(Akt),endothelial nitric oxide synthase(eNOS)and its phosphorylated protein was detected by Western blot.Results Compared with the control group,thelevels of miR-21 in the coronary arteries of T2DM model rats increased by 96.88%,while the expression levels of SIRT1protein and mRNA,and coronary artery flow decreased by 40.85%,64.29%and 22.15%,respectively(P0.05);compared with the mannitol group,in vitro high glucose treatment caused an increase of 285.71%in miR-21 expression inHCAEC,while the expression levels of SIRT1 protein and mRNA decreased by 44.78%and 74.51%,respectively(P0.05).The intervention of antagomiR-21 resulted in a decrease of 77.42%and 58.66%in both in vivo and in vitromiR-21 levels,an increase of 55.56%and 91.43%in SIRT1 protein levels,and an increase of 88.57%and 97.30%inSIRT1 mRNA levels,respectively(P0.05).Compared with the model group,the intervention of antagomiR-21 resultedin a 19.23%increase in coronary artery flow in rats,and a 111.89%,41.88%,41.98%,and 30.01%increase in coro-nary artery relaxation rate induced by 10-8mol/L,10-7mol/L,10-6mol/L and 10-5mol/L acetylcholine(Ach),respec-tively(P0.05),and the coronary artery contraction rate in rats decreased by 36.71%,47.90%,49.19%and 45.27%induced by 10-8mol/L,10-7mol/L,10-6mol/L and 10-5mol/L phenylephrine(Phe)(P0.05).After the interven-tion of antagomiR-21,the phosphorylation levels of PI3K,Akt and eNOS in HCAEC increased by 48.48%,81.40%and134.29%,respectively,compared to the high glucose group(P0.05).EX527 treatment can significantly reverse theabove changes caused by antagomiR-21 in vitro and in vivo(P0.05).ConclusionAntagoniR-21 can activate thePI3K/Akt/eNOS signaling pathway by upregulating SIRT1 expression,thereby improving endothelium-dependent relaxationof coronary artery in T2DM rats.KEY WORDStype 2 diabetes mellitus;antagomiR-21;silent information regulator 1;endothelium-dependentrelaxation of coronary artery 2 型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种致残率和死亡率很高的慢性代谢疾病,常伴随包括冠状动脉粥样硬化性心脏病(即冠心病)在内的多种血管并发症,以高血糖为主要特征,我国患病人数高达 1.298 亿且呈逐年增加的趋势,严重影响着人们的身体健康1。动脉粥样硬化是糖尿病血管并发症形成的基础,而血管内皮功能障碍被认为是动脉粥样硬化的必要初始阶段2,其发生与包括微小 RNA(microRNA,miRNA)在内的多种基因的异常表达密切相关3-4。miR-21 是一种研究较为广泛的 miRNA,在 T2DM 小鼠冠状动脉中表达上调,抑制其表达可改善小鼠冠状动脉内皮依赖性舒张5,但其改善血管内皮功能障碍的具体机制并不完全清楚。沉默信息调节因子 1(silent informationregulator 1,SIRT1)是 Sirtuin 家族成员之一,在抵抗应激、介导凋亡、调控炎症反应和抗衰老等过程中发挥着重要作用,与包括血管内皮功能障碍在内的多种病理过程的发生密切相关6-7。有研究指出,在肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征中 miR-21 是内皮功能相关的 miRNA,可通过转化生长因子(transformation growth factor-,TGF-)下调 SIRT1表达影响内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitricoxide synthase,eNOS)产生8。然而,miR-21 能否通过调控 SIRT1 介导冠状动脉内皮依赖性舒张未见报道。miR-21 抑制剂 antagomiR-21 已被广泛应用于包括 T2DM 在内的动物模型中,且可成功敲低体内miR-21 水平9。本研究旨在观察 antagomiR-21 改善冠状动脉内皮依赖性舒张是否与其调控 SIRT1 表达有关,并探讨其可能的作用机制。1 材料和方法1.1 材料35 只8 周龄清洁级雄性 SD 大鼠,体质量180 220 g,购于江苏南京医科大学卫生检测中心,许可证号为 SYXK(苏)2020-0006,并获得徐州医科大学动物实验伦理委员会批准(批准号为 XYMU201-KL043-02)。人冠状动脉内皮细胞(human coronaryartery endothelial cells,HCAEC)购于宁波明舟生物科技有限公司,antagomiR-21 及对照寡核苷酸 an-tagomiR-NC 购于广州锐博生物科技有限公司,反转录试剂盒、SYBR Green PCR 试剂盒购于德国 Qiagen公司,引物购于上海生工生物工程有限公司,SIRT1抑制剂 EX527 购于美国 Sigma-Aldrich 公司,硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)、乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)购于美国 Sigma 公司,去氧肾上腺素(pheny-lephrine,Phe)购于美国 Aladdin 公司,高脂高糖饲料购于上海懋康生物科技有限公司,所有抗体购于美277ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023国 CST 公司。解 剖 显 微 镜(型 号:SZX10,日 本Olympus 公司),CO2细胞培养箱(型号:C170,德国Binder 公司),肌张力转换器(型号:JZ-100,北京新航兴业科贸有限公司),生物信号采集处理系统(型号:Medlab-U/4C501H,南京美易科技有限公司),实时荧光定量 PCR 仪(型号:Light Cycler960,美国Roche 公司),凝胶成像分析系统(型号:Gel Doc XR,美国 Bio-Rad 公司)。1.2 大鼠模型的构建及分组处理所有大鼠在温度为 20 25、相对湿度为40%70%和 12 h 昼夜交替环境下适应性饲养 1周后,随机取 7 只以普通饲料喂养,作为对照组;其余大鼠构建 T2DM 大鼠模型10:以高脂高糖饲料(在普通饲料中添加 20%蔗糖、10%猪油、2.5%胆固醇和 1%胆酸钠)喂养 4 周后,禁食 12 h,腹腔注射 45 mg/kg 链脲佐菌素(streptozotocin,STZ);对照组注射等体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲剂(浓度为0.1 mol/L)。注射 STZ 72 h 后,取尾静脉血测定空腹血糖,空腹血糖16.7 mmol/L 时表示模型构建成功。将 28 只成模大鼠随机分为模型组、antagomiR-NC 组、antagomiR-21 组、antagomiR-21+EX527 组,每 组 7 只。其 中,antagomiR-NC 组、antagomiR-21 组大鼠在造模成功后第 2 周分别经尾静脉注射 25 mg/kg antagomiR-NC、antagomiR-21,antagomiR-21+EX527 组经尾静脉注射 25 mg/kgantagomiR-21 和 2 mg/kg EX527,而模型组和对照组则注射等量生理盐水,每周 2 次,持续 8 周。1.3 HCAEC 培养及分组处理以含 10%胎牛血清的 1640 培养基于 37、5%CO2培养箱内常规培养 HCAEC,取长势良好的第 3 代对数生长期细胞进行实验。实验分为甘露醇组、高糖组、高糖+antagomiR-NC 组、高糖+antagomiR-21 组和高糖+antagomiR-21+EX527 组,每组设 6 个重复。其中,甘露醇组细胞以含 5 mmol/L葡萄糖和 25 mmol/L 甘露醇的培养基培养,高糖组细胞以含 30 mmol/L 葡萄糖的培养基培养,高糖+antagomiR-NC 组、高糖+antagomiR-21 组细胞分别转染 antagomiR-NC、antagomiR-21 后以含 30 mmol/L葡萄糖的培养基培养,高糖+antagomiR-21+EX527组细胞转染 antagomiR-21 后以含 30 mmol/L 葡萄糖和 EX527 的培养基培养。1.4 细胞转染将 HCAEC 以每孔500 个接种至6 孔细胞板上,常规培养至 70%左右融合时,根据脂质体 2000 转染试剂说明书将 antagomiR-NC、antagomiR-21 转染至 HCAEC 中,转染 6 h 后更换新鲜培养基,继续培养 48 h 后收集细胞,采用 qRT-PCR 检测 HCAEC 中miR-21 的表达水平以评价 antagomiR-21 的转染效果。1.5 离体心脏灌流检测冠状动脉流量将大鼠以颈椎脱臼的方式处死后,开胸并将大鼠心脏及连同的主动脉根部快速剪下,将大鼠心脏(利用主动脉根部)固定在灌流装置上,观察记录大鼠冠状动脉每分钟的流量。1.6 制备大鼠冠状动脉血管环将大鼠以颈椎脱臼的方式处死后,分离大鼠冠状动脉并将其放入预冷的 Krebs 液中;将冠状动脉置于显微镜下继续分离,去除周围黏附组织后,把动脉剪成 1.5 mm 冠状动脉环,于-4 保存备用。1.7 qRT-PCR 检测大鼠冠状动脉 miR-21 表达液氮研磨冠状动脉组织后,加入 Trizol 试剂(参照说明书)提取组织总 RNA;根据反转录试剂盒说明书将 RNA 合成双链 cDNA 后,按照 SYBR GreenPCR 试剂盒说明书进行 PCR 扩增实验,反应条件为:95 预变性 40 s,95 变性 40 s、60 退火40 s、72 延伸 50 s,循环 45 次。引物序列:miR-21上游序列为 5-AGCTTATCAGACTGATGTTG-3,下游序列为 5-GAACATGTCTGCGTATCTC-3;U6 上游序列为 5-CGCTTCGGCAGCACATATAC-3,下游序列为 5-AAATATGGAACGCTTCACGA-3。U6 为内参,2-Ct法计算 miR-21 的相对表达水平。1.8 离体大鼠冠状动脉血管舒缩功能测定将冠状动脉环穿于 2 根钨丝(25 m)上,并把钨丝固定在肌动扫描仪的器官浴槽(盛有 K-H 液)内,持续通入含 95%O2、5%CO2的混合气体;连接张力转换器后,调节基础张力为 1.5 mN,K-H 液平衡 1.5 h。Ach 诱导的舒张反应:向浴槽内加入10-6mol/L Phe 让动脉环收缩至基线后,加入 10-910-5mol/L Ach,记录每一浓度下的血管舒张幅度。SNP 诱导的舒张反应:向浴槽内加入10-6mol/L Phe让动脉环收缩至基线后,加入 10-9 10-5mol/LSNP,记录每一浓度下的血管舒张幅度。Phe 诱导的收缩反应:加入 10-9 10-5mol/L Phe,记录每一浓度下的血管收缩幅度。1.9 Western blot 检测相关蛋白表达取待测冠状动脉组织或 HCAEC 加入 RIPA 裂解液提取总蛋白,测定浓度后,将蛋白样品与 1上样缓冲液等体积混合后,置于沸水浴中变性 5 min;将蛋白样品行电泳分离后,行转膜、封闭处理;加入SIRT1(1 2 000)、磷脂酰肌醇 3-激酶(phosphati-377CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期dylinositol 3-kinase,PI3K),1 1 000、p-PI3K(1 1 000)、蛋白激酶 B(protein kinase B,PKB/Akt),1 1 000、p-Akt(1 1 000)、p-eNOS(1 2 000)、eNOS(1 2 000)和 GAPDH(1 1 000)抗体,4 下孵育过夜,在室温下以辣根过氧化酶标记的二抗(1 10 000)孵育 2 h。化学发光剂显影曝光后,以GAPDH 作为内参,使用凝胶成像分析系统分析。1.10 统计学方法采用 SPSS 26.0 统计学分析软件,实验数据以xs 表示,两组间比较采用独立样本 t 检验,多组间比较采用单因素方差分析,组间进一步两两比较则采用 LSD-t 检验,P0.05 为差异有统计学意义。2 结 果2.1 糖尿病大鼠冠状动脉和高糖处理的 HCAEC中 miR-21、SIRT1 的表达与对照组比较,模型组大鼠冠状动脉中 miR-21的表达水平升高 96.88%,而 SIRT1 蛋白和 mRNA的表达水平分别降低 40.85%、64.29%(P0.05);与甘露醇组比较,高糖处理可引起 HCAEC 中 miR-21 的表达水平升高 285.71%,SIRT1 蛋白和 mRNA的表达水平分别降低 44.78%、74.51%(P0.05;图 1)。图 1.miR-21、SIRT1 在糖尿病大鼠冠状动脉和高糖处理的 HCAEC 中的表达A、D 为 qRT-PCR 检测 miR-21 mRNA 表达,B、E 为 Western blot 检测 SIRT1 蛋白表达,C、F 为 qRT-PCR 检测 SIRT1 mRNA 表达。a 为 P0.05,与对照组比较;b 为 P0.05);与高糖组比较,高糖+antagomiR-NC 组中 miR-21 和 SIRT1 的蛋白、mRNA 表达水平差异也无统计学意义(P0.05);antagomiR-21 干预后体内外 miR-21 的表达水平分别降低 77.42%、58.66%,SIRT1 蛋白表达水平分别升高 55.56%、91.43%,SIRT1 mRNA 表达水平分别升高 88.57%、97.30%(P0.05);EX527 干预后体内外 SIRT1 蛋白表达水平分别降低 42.86%、43.28%,SIRT1 mRNA 表达水平分别降低 27.27%、23.29%(P0.05;图 2)。2.3antagomiR-21 调控 SIRT1 表达对糖尿病大鼠冠状动脉流量的影响模型 组 大 鼠 冠 状 动 脉 流 量 较 对 照 组 降 低22.15%(P0.05),而 antagomiR-21 干预后大鼠冠状动脉流量较模型组升高 19.23%(P0.05),但EX527 干预后大鼠冠状动脉流量较 antagomiR-21 组降低 12.46%(P0.05;图 3)。477ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023图 2.antagomiR-21 对冠状动脉和内皮细胞中 SIRT1 表达的影响A、D 为 qRT-PCR 检测 miR-21 mRNA 表达,B、E 为 Western blot 检测 SIRT1 蛋白表达,C、F 为 qRT-PCR 检测 SIRT1 mRNA 表达。a 为 P0.05,与模型组比较;b 为 P0.05,与 antagomiR-21 组比较;c 为 P0.05,与高糖组比较;d 为 P0.05,与高糖+antagomiR-21 组比较。Figure 2.Effect of antagomiR-21 on SIRT1 expression in coronary arteries and endothelial cells图 3.antagomiR-21 调控 SIRT1 表达对糖尿病大鼠冠状动脉流量的影响a 为 P0.05,与对照组比较;b 为 P0.05,与模型组比较;c 为 P0.05,与 antagomiR-21 组比较。Figure 3.Effect of antagomiR-21 regulation of SIRT1expression on coronary artery flow in diabetic rats2.4antagomiR-21 调控 SIRT1 对糖尿病大鼠冠状动脉舒缩功能的影响与对照组比较,模型组 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/L Ach 诱导的大鼠冠状动脉舒 张 率 分 别 降 低 59.43%、38.19%、37.79%、31.93%(P0.05);与模型组比较,antagomiR-21 干预后 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/LAch 诱 导 的 大 鼠 冠 状 动 脉 舒 张 率 分 别 升 高111.89%、41.88%、41.98%、30.01%(P0.05);与antagomiR-21 组比较,EX527 干预后 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/L Ach 诱导的大鼠冠状动脉舒张率分别降低 38.52%、17.98%、16.74%、15.95%(P0.05;图4B)。模型组 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/L Phe 诱导的大鼠冠状动脉收缩率较对照组分别升高 146.56%、259.49%、577CN 43-1262/R 中国动脉硬化杂志 2023 年第 31 卷第 9 期309.21%、197.78%(P0.05),antagomiR-21 干预后 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及 10-5mol/LPhe 诱导的大鼠冠状动脉收缩率较模型组分别降低36.71%、47.90%、49.19%、45.27%(P 0.05),EX527 干预后 10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L 及10-5mol/L Phe 诱导的大鼠冠状动脉收缩率较 an-tagomiR-21 组分别升高 34.70%、63.52%、46.36%、51.17%(P0.05;图 4C)。图 4.antagomiR-21 调控 SIRT1 对糖尿病大鼠冠状动脉舒缩功能的影响A 为 Ach 诱导的大鼠冠状动脉舒张率,B 为 SNP 诱导的大鼠冠状动脉舒张率,C 为 Phe 诱导的大鼠冠状动脉收缩率。a 为 P0.05,与对照组比较;b 为 P0.05,与模型组比较;c 为 P0.05,与 antagomiR-21 组比较。Figure 4.Effect of antagomiR-21 regulation of SIRT1 on coronary artery systolic function in diabetic rats2.5 antagomiR-21 调控 SIRT1 对高糖诱导的 HCAEC中 PI3K/Akt/eNOS 信号通路的影响与甘露醇组比较,高糖组细胞内 PI3K、Akt、eNOS 磷 酸 化 水 平 分 别 降 低 45.00%、54.74%、60.67%(P0.05);与高糖组比较,antagomiR-21干预 后 PI3K、Akt、eNOS 磷 酸 化 水 平 分 别 升 高48.48%、81.40%、134.29%(P0.05);EX527 干预后细胞内 PI3K、Akt、eNOS 磷酸化水平较高糖+antagomiR-21 组分别降低 28.57%、51.28%、45.12%(P0.05;图5)。图 5.antagomiR-21 调控 SIRT1 对高糖诱导 HCAEC 中 PI3K/Akt/eNOS 信号通路的影响A 为 Western blot 检测 PI3K/Akt/eNOS 信号通路相关蛋白表达,B 为 PI3K、Akt、eNOS 磷酸化水平。a 为 P0.05,与甘露醇组比较;b 为 P0.05,与高糖组比较;c 为 P0.05,与高糖+antagomiR-21 组比较。Figure 5.Effect of antagomiR-21 regulation of SIRT1 on PI3K/Akt/eNOS signaling pathwayin HCAEC induced by high glucose3 讨 论T2DM 是威胁人类身体健康的重要因素之一,持续的高血糖可导致患者一氧化氮、eNOS 的生物活性下调,引起血管内皮功能障碍,导致各种血管并发症的发生,严重影响着患者的生命安全11-12。血管内皮是血管稳态的关键调节剂,维持血管舒张和血管收缩之间的平衡,抑制和刺激平滑肌细胞的677ISSN 1007-3949 Chin J Arterioscler,Vol.31,No.9,2023迁移和增殖,纤维蛋白溶解和血栓形成,并参与调节血小板黏附和聚集;内皮功能障碍是糖尿病血管并发症发病的关键因素13,其发生与多种 miRNA的调控密切相关。例如:miR-30 是糖尿病临床前模型中冠状动脉微血管功能障碍的循环生物标志物,具有促进脂肪酸 氧化和内皮细胞功能障碍的作用14;miR-181b 在糖尿病患者的肾动脉中水平降低,而转染 miR-181b 模拟物上调 miR-181b 表达可改善糖尿病小鼠主动脉中的内皮依赖性血管舒张15;高血糖显著改变了内皮/主动脉中 miR-34a 的表达,而抑制 miR-34a 表达可通过激活 SIRT1 挽救高血糖引起的炎症、氧化应激和内皮功能障碍16。miR-21 是一种与心血管疾病发生密切相关的miRNA,被证实抑制其表达可改善 T2DM 冠状动脉内皮依赖性舒张,保护血管内皮功能5。SIRT1 是一种营养感应脱乙酰酶,在糖尿病中下调,激活其表达在缓解糖尿病引起的全身和微血管功能障碍中发挥着重要作用17。有研究指出,四氯化碳诱导的急性肝损伤和轻度烧伤引起的肺损伤的改善均与 miR-21 下调激活 SIRT1 表达有关18-19;miR-21可通过调控 TGF-和 TNF-通路下调内皮细胞中SIRT1 的表达8。本研究中,miR-21 在 T2DM 大鼠冠状动脉中表达上调,而 SIRT1 表达下调;同时,体外高糖处理下的 HCAEC 中也观察到了同样的结果;antagomiR-21 干预可引起体内外 SIRT1 表达升高,大鼠冠状动脉流量回升,并改善大鼠冠状动脉环对 Ach 诱导的内皮依赖性血管舒张和对 Phe 诱导的内皮依赖性血管收缩,而 EX527 干预可逆转antagomiR-21 的上述作用。这表明,antagomiR-21 可通过激活 SIRT1 表达改善大鼠冠状动脉舒缩功能。NO 是人体内重要的血管舒张因子,其生物利用度降低是导致内皮依赖性血管舒张功能障碍的主要特征20;eNOS 是一种合成 NO 的限速酶,在内皮细胞上广泛表达,负责产生 NO,其活化可促进NO 生成与释放,发挥血管保护作用21。PI3K/Akt/eNOS 信号通路是一条与内皮细胞功能关系密切的通路,PI3K 是细胞内重要的信号蛋白酶,可因二聚体构象的改变而被激活,进而引起下游 Akt 磷酸化,从而促进 Akt 信号通路的活化;而活化的 Akt 通路可进一步磷酸化 eNOS 而调节 eNOS 活性22,激活PI3K/Akt/eNOS 信号通路可改善内皮依赖性血管舒张损伤23-24。有研究指出,在高糖诱导的人脐静脉内皮细胞中,增加 SIRT1 表达可促进 PI3K/Akt/eNOS 信号激活25;在神经胶质瘤中,SIRT1 沉默可通过调控 PTEN 诱导 PI3K/Akt 通路失活26。本研究发 现,antagomiR-21 干 预 可 上 调 高 糖 作 用 下HCAEC 中 PI3K、Akt、eNOS 磷酸化水平,而 EX527可明显逆转 antagomiR-21 对 PI3K/Akt/eNOS 信号通路的影响。提示 antagomiR-21 通过上调 SIRT1 表达引起 PI3K/Akt/eNOS 信号通路活化,进而改善T2DM 冠状动脉舒缩功能。总之,antagomiR-21 可通过上调 SIRT1 表达激活 PI3K/Akt/eNOS 信号通路改善 T2DM 冠状动脉舒缩功能,antagomiR-21 有望成为防治糖尿病血管病变的潜在药物。参考文献1 王喜鸟,姚文慧,潘珍珍,等.淫羊藿苷改善糖尿病小鼠血管功能的作用及其机制J.中国药科大学学报,2022,53(2):215-221.WANG X N,YAO W H,PAN Z Z,et al.Protective effects andmechanism of icariin against vascular function in diabetic miceJ.J Chin Pharm Univ,2022,53(2):215-221.2 GAO J R,QIN X J,FANG Z H,et al.To explore the pathogenesisof vascular lesion of type 2 diabetes mellitus based on the PI3K/Aktsignaling pathwayJ.J Diabetes Res,2019,2019:4650906.3 RUI X,WU X,RONG Z,et al.Upgulation of lncRNA GASL1 in-hibits atherosclerosis by regulating miR-106a/LKB1 axisJ.BMCCardiovasc Disord,2023,23(1):11.4 TANASHYAN M M,SHABALINA A A,KUZNETSOVA P I,et al.miR-33a and its association with lipid profile in patients with carotidatherosclerosisJ.Int J Mol Sci,2023,24(7):6376.5 JUGUILON C,WANG Z,WANG Y,et al.Mechanism of theswitch from NO to H2O2in endothelium-dependent vasodilation indiabetesJ.Basic Res Cardiol,2022,117(1):1-25.6 周 丰,陈 野,陈 晨,等.沉默信息调节因子1 调控牙周炎发生发展的机制J.国际口腔医学杂志,2021,48