外泌体miRNA-497调节NF2/PAK1信号通路对心肌损伤的影响研究

目的:目前对于缺血性心脏病的治疗策略在不断优化提高,但在预防进一步心肌损害以及最终心力衰竭的发生方面作用有限。近年来,细胞疗法被认为是修复受损心肌的一种很有前景PI3K/Akt/mTOR抑制剂的策略。本研究中通过制备大鼠心肌细胞损伤模型,从细胞水平,系统观察外泌体miR-497在NF2/PAK1信号通路中的调控作用,以探讨miR-497对心肌损伤的影响,为心梗后心肌保护治疗提供新的研究思路。方法:1、原代分离大鼠的骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)后进行培养和鉴定。2、采用阴性试剂(NC)以及模拟剂(Mimic)进行细胞转染,然后收集培养液提取外泌体(exosome)并进行检测。3、通过对大鼠H9C2细胞缺氧-复氧处理,构建大鼠心肌细胞损伤模型,并用所提取的各种外泌体依据分组处理缺氧-复氧细胞。4、本研究分为5个组:(1)NoSBE-β-CD化学结构rmal组,即对H9C2大鼠心肌细胞进行正常培养。(2)Model组,对H9C2大鼠心肌细胞单纯给予缺氧-复氧处理,不另加任何物质。(3)Model+Blank exosome组,即把步骤1中提取的BMSCs-exosome加入H9C2大鼠心肌细胞中共同培养,并予以缺氧-复氧处理。(4)Model+NC exosome组,加入步骤1提取的转染NC组外泌体。(5)Model+miR-497-5p exoCytogenetic damagesome组,加入步骤1提取的转染Mimic组外泌体。5、流式法测定各组H9C2细胞的凋亡情况,qPCR检测各组H9C2细胞miR-497-5p的表达情况,WB检测各组H9C2细胞NF2、PAK1、Bax、Bcl-2以及VEGF的表达情况。结果:1、心肌造模处理会加剧细胞损伤,与之对应的是相较于Normal组,其余四组H9C2细胞的凋亡率大幅上升。而不论转染mimic的外泌体组,还是转染NC的外泌体组,相比较模型组其细胞凋亡率均表现为上升,且前者上升幅度更高(p=0.008<0.05)。2、与模型组对比,转染NC组和转染mimic组细胞中miR-497-5p表达显著上升,且转染mimic组的上升幅度更大,有统计学差异(p<0.05)。3、与模型组相比,除了对照组,其它三组H9C2细胞中相关蛋白的表达均出现显著减少(p<0.05)。此外,Model+miR-497-5p exosome 组与 Model+NC exosome组相比较,前组细胞中VEGF表达量明显上调,而NF2、PAK1和Bcl-2蛋白表达量明显减少(p<0.05),Bax蛋白表达则无显著差异。结论:在这项研究中,我们通过BMSCs-exosome介导miR-497-5p下调NF2表达,导致PAK1自磷酸化水平上升被泛素化降解,增加VEGF蛋白表达,同时也增加Bax的表达以及下调Bcl-2表达,Bax/Bcl-2的比值增大,总体表现为过表达miR-497-5p可促进细胞凋亡。