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微小RNA(micorRNAs,miRNAs)是近年来发现的一类由非编码区域编码的长度约为22nt的单链RNA片段,成熟的miRNA在细胞质中能够与信使RNA(mRNA)结合,影响靶向mRNAs的稳定性,从而达到调控基因表达的目的。有研究报道显示,miRNAs能够调节内皮细胞的迁移、增殖、趋化、抗凋亡等多项生理功能,进而参与血管功能维持、修复、再内皮化及新生血管形成过程,与多种血管性疾病的发生有关,但是其中的作用机制仍有待于进一步的研究。血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)是目前国外研究的热点之一,主要存在于血管内皮细胞表面,具有酪氨酸激酶活性。VEGFR的过表达具有促进内皮细胞增殖、趋化、迁移、抗凋亡,促进血管修复、再血管化、加速新生血管形成、抗血栓,促进组织愈合等特点,VEGFR的下游信号为PI3K/AkT,通过调节Bcl-2家族成员的活性,抑制内皮细胞凋亡;抑制天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶家族成员 caspase3的活化,来达到抑制调亡和促进细胞增殖,增强内皮迁移,进而促进血管生成等生物学功能,使其在心血管、烧伤、肿瘤的防治等各医学领域的广阔应用前景。结合既往研究和生物信息学预测数据库,我们发现Hsa-mir-429和Hsa-mir-455-3p能够与VEGFR-2 mRNA中3’UTR序列结合,从而调控VEGFR-2的表达,但他们的结合对内皮细胞血管生成的影响及分子机制尚未完全探讨。 目的: 本研究旨在结合既往的研究和生物信息学,预测到2种miRNAs能够调控VEGFR-2,通过研究 miRNAs对 VEGFR-2表达影响,探讨其对内皮细胞血管生成影响及机制;从miRN As调控VEGFR-2表达的角度,探讨miRN As对内皮细胞迁移、增殖、凋亡的影响,参与内皮细胞血管生成的调节作用。 方法: 1预测和验证VEG FR-2基因的调控miR N As 首先结合既往对急性心肌梗死病人循环血液 miRNAs芯片基因检测和 Target-Scan(http://www.targetscan.org/),MiRNAs(http://mirdb.org),miRBase。Miranda生物信息学数据库预测,我们发现miR-455-3p和miR-429可结合VEGFR-2 mRNA基因,并具有高亲和力。 2合成2种目标miRNA及各自的miRNA inhibitor 我们化学合成了miRNA-455-3p和miR-429双链类似物和单链抑制剂。序列如下:>hsa-miR-455-3p MIMAT000478(5’到3’) GCAGUCCAUGGGCAUAUACAC>hsa-miR-429 MIMAT0001536(5’到3’) UAAUACUGUCUGGUAAAACCGU 3建立HUVE Cs及转染 人脐静脉内皮细胞(HUVECs)培养在人完全Endothelial-SFM细胞培养基,而且添加制造商推荐的所有必要的生长因子和抗生素。所有的细胞都培养在细胞培养箱,保持5%CO2、37?C。细胞用胰蛋白酶消化到达汇合,种植密度在5×104cell/ml,当细胞传代在2-7代、达到80%融合时进行实验。miR-455-3p和miR-429的类似物和抑制剂利用脂质体转染到人脐静脉内皮细胞 实验分为3组:分别为对照组、miRN As组、miRN As+miRN As抑制剂组。 4内皮细胞形态学及各分子生物水平检测及观察 (1)HUVECs增殖率检测; (2)流式细胞术检测HUVEC的凋亡; (3) HUVECs划痕实验; (4) HUVECs细胞血管形成能力实验; (5)应用qPCR检测各组HUVECs细胞VEGFR-2、Bcl-2及AKT mRNA表达情况; (6)应用western blot检测各组HUVECs细胞VEGFR-2及AkT、活化caspase3、Bcl-2蛋白表达情况。 结果: 1.运用MTT法测定两miRN As作用对内皮细胞增殖的影响,miR-429和miR-455-3p抑制人脐静脉内皮细胞增殖; 2.流式细胞仪检测细胞凋亡(Anne xin V法和P I法)。过表达miR-429和miR-455-3p后,脐静脉内皮细胞凋亡显著增加; 3.miR-429和 miR-455-3p抑制 HUVEC迁移能力及血管生成。 4.miR-429和 miR-455-3p可通过影响内皮细胞 VEGFR-2调控 AKT,miR-429和miRN A-455-3p下调 VEGR-2 mRNA及蛋白表达;进而下调AKT mRNA和蛋白表达水平,而miRN A-429及 miRNA-455特异性miRNAs抑制剂则抑制这一过程。 5.内皮细胞转染miR-429和 miR-455-3p类似物48 h后。miRN As上调内皮细胞活化caspase-3蛋白的表达水平,下调Bcl-2 mRNA和蛋白的表达水平。 结论: 1.内皮细胞转染miR-429和miR-455-3p后,抑制细胞增殖及迁移能力,促进细胞凋亡,从而阻碍内皮细胞血管生成。 2.miR-429和miR-455-3p可通过调控VEGFR-2、AKT、Caspase-3、Bcl-2等表达来调节内皮细胞增殖、迁移及凋亡功能,进而影响内皮细胞血管生成。