[00122073]检测年龄相关的心血管系统功能失调与MicroRNA的作用

一、课题来源与背景 来源：长春市科学技术局国际科技合作项目 背景：随着社会人口老龄化,与年龄相关心血管系统疾病无论是在欧美发达国家还是我国都已成为威胁人类健康的头号杀手。在心血管系统老化过程中众多调控机制参与其中。microRNA作为一类小分子RNA, 参与了心血管系统老化过程中基因表达的调控过程。大量的证据表明在心血管系统老龄过程中很多miRNAs的表达量出现异常,而且一些miRNAs与老龄相关导致的心血管系统功能下降有关。对心血管系统特定miRNA的靶向调控可能会成为干预心血管系统老化,进而降低老年人心血管系统疾病的发病率的有效治疗方法。因此,对心血管系统老化过程中特定miRNAs表达量及其调控作用的深入研究显得非常重要。 二、技术原理及性能指标 技术原理 本研究以大鼠的心肌细胞为研究对象,建立老龄大鼠心脏模型,从生理学,组织学,生物化学几个方面进行探索,评估左室心肌细胞的质量与功能,探索一些特定的miRANs在老龄心脏形态、电传导和心肌收缩与舒张功能等方面改变过程的调控作用,研究年龄如何影响心脏的生理与功能及乙酰氨基酚的干预。 本研究提供了与年龄相关的心脏功能失调及乙酰氨基酚改善年龄相关的心脏损害的的实验数据,为年龄相关的心血管系统疾病提供新的诊断工具,提供新的治疗策略和途径。 主要技术指标 ① 心脏功能数据：心电图与心脏彩色超声多普勒检测不同年龄段大鼠心脏的生理功能; ②氧化应激相关免疫组化：TUNEL 染色及免疫组织化学法结合行三种染色检测心肌细胞凋亡,脂质过氧化代谢物（4-hydroxy-2-nonenal ,4-HNE）与线粒体DNA 氧化产物（8-OHdG）的免疫组化染色。 ③凋亡相关蛋白（Casepase3 、Casepase 9、Bax 和Bcl-2、Bad）、氧化应激相关蛋白（4-HNE 和8-OhdG）及调节细胞代谢与生存的重要信号通道蛋白等的表达水平 三、技术的创造性与先进性 1.老龄时F344BN 雌性大鼠心脏的形态出现退行性改变,心脏的收缩舒张功能降低。 2.老龄时F344BN 雌性大鼠心肌组织氧化应激表达增加,心肌细胞凋亡相关蛋白含量明显改变,证实了老龄时心脏存凋亡增加。 3.MicroRNA-1 可能参与了老龄心肌凋亡的正性调控过程,microRNA-133a 参与了老龄心肌凋亡的负性调控过程。 4.明确了乙酰氨基酚可以改善年龄相关的心脏损害 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 1)建立老年大鼠心脏模型,通过心电图与心脏彩色超声多普勒检测不同年龄段大鼠心脏的生 理功能。 2)通过免疫组化,检测心血管系统与年龄相关的氧化应激表现。 3)采用Western blot 技术检测心肌特异性蛋白及与相关基因的蛋白,进一步论证年龄对心血管系统生理及功能的影响与氧化应激密切相关。 4)研究miRANs 在老龄大鼠心脏氧化应激的生物学过程中调节作用。 老龄时心肌组织中促凋亡相关蛋白含量明显改变,而心肌组织凋亡增加引起心脏形态及功能改变。老龄时心肌组织中microRNA-1 及microRNA-133a 的表达量发生改变,可能参与了心脏的老化过程。 五、科学价值 1. 检测年龄相关的心血管系统结构与功能的改变 2. 明确了老龄导致心肌细胞凋亡增加及该过程中氧化应激的效应 3.检测年龄相关心血管系统的功能失调与MicroRNA 的表达调控 4. 本研究提供了与年龄相关的心脏功能失调与乙酰氨基酚改善年龄相关的心脏损害的的实验数据,为年龄相关的心血管系统疾病提供新的诊断工具,提供新的治疗策略和途径。为高水平高层次的立项研究提供了充分必要条件、有效的技术平台和理论基础 六、应用情况 在国内外重要刊物上发表研究论文6篇 培养硕士研究生2名 七、同行引用及评价: 作为第一作者及主要参加者与马歇尔大学的Eric Blough教授合作发表在PLoS ONE、REJUVENATION RESEARCH与JPET等杂志的科学发现被引用43次,受到好评。其中发表在PLoS ONE上的对乙酰氨基酚可能延缓衰老的科学发现被多个美国媒体包括WOWKTV-13News channel、West Virginia Public Broadcasting与国内生物探索等媒体报道