国际期刊的炎症

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体积 2015年 |文章的ID 101527年 | https://doi.org/10.1155/2015/101527

Maricica Pacurari,保罗Tchounwou, 在肾素-血管紧张素-醛固酮作用的小分子核糖核酸System-Mediated心血管炎症和重塑”,国际期刊的炎症, 卷。2015年, 文章的ID101527年, 7 页面, 2015年 https://doi.org/10.1155/2015/101527

在肾素-血管紧张素-醛固酮作用的小分子核糖核酸System-Mediated心血管炎症和重塑

学术编辑器:Yuji Naito
收到了 2015年2月18日
接受 2015年4月18日
发表 2015年5月06

文摘

小分子核糖核酸基因表达的内源性调节通过抑制翻译或蛋白质降解。最近的研究表明,microrna在心血管疾病中发挥作用和肾素血管紧张素醛固酮系统(老城)介导的心血管炎症,作为调停者或被药理抑制剂靶向。小分子核糖核酸的确切作用(s)在RAAS-mediated心血管炎症和重塑/仍在早期阶段的调查。然而,很少有小分子核糖核酸在老城信号中发挥作用,特别是mir - 155, mir - 146 a / b miR-132/122, mir - 483 - 3 - p。识别特定的小分子核糖核酸和他们的目标和阐明microRNA-regulated机制相关RAS-mediated心血管炎症和重塑可能导致小说药理的发展策略目标RAAS-mediated血管疾病。在炎症因素综述小分子核糖核酸作用调节心血管炎症和老城基因和老城的影响小分子核糖核酸药物抑制和解决RAAS-mediated心血管炎症和重塑。同时,论述了进展microRNAs-based治疗方法,在针对老城信号可能是重要的。

1。介绍

小分子核糖核酸在老城系统的作用是在早期阶段的调查;然而,很少有小分子核糖核酸是涉及老城介导高血压心血管疾病(1]。阻塞老城是一种主要的方法治疗高血压、心血管炎症,和心脏肥大(2]。小分子核糖核酸的发现在1993年线虫秀丽隐杆线虫导致了一个新的研究大道和提供新颖和创新的工具来了解基因调控,有时无法解释道。从那时起,2518多个小分子核糖核酸已确定和当前数据库中列出3]。血管紧张素ⅱ(Ang II)是主要的老城的积极效应与深刻的信号对心脏和血管系统的影响。Angⅱ影响心血管系统特别是调节增殖和迁移的血管平滑肌细胞(VSMC)因此影响心血管重构。Angⅱ信号通过Angⅱ介导的I型受体(ATIR)和II和阿特VSMC的高度表达一些心血管疾病(CVD)。除了Angⅱ,肿瘤坏死因子α(TNFalpha)中扮演一个重要的角色在心血管炎症的发展,有时配合Angⅱ。小分子核糖核酸调控许多重要的生物功能和异常水平的小分子核糖核酸参与心血管疾病和其他疾病。

在本文中,我们试图提供信息的小分子核糖核酸可以扮演一个角色在老城信号和心血管炎症/重构和相关的心血管疾病。

2。微rna生物起源与稳定

微的主要功能是绑定到3′UTR的目标基因,抑制其表达。小分子核糖核酸是守恒的小约22个核苷酸的非编码RNA的双链链长。通过小分子核糖核酸基因调控提供了某种程度的复杂性考虑到微rna可以编码和非编码基因的一部分,可以独立地表达或可以形成一个集群共享相同的转录调节4]。此外,微信号的复杂性被发现小分子核糖核酸多功能扩展这样一个微rna可以绑定多个目标,和一个以上的microRNA可以绑定到相同的3′UTR [5]。

小分子核糖核酸生物起源微活动是一个复杂而重要的一步。小分子核糖核酸的生物起源时间和空间控制,涉及到蛋白质的一个错综复杂的协调,转录因子,代数余子式和RNA (6]。除了小分子核糖核酸监管Drosha和帽子蛋白质,额外的修改过程,如编辑、甲基化,uridylation,腺苷酸,甚至RNA衰变成为关键因素在监管微RNA生物起源的7]。小分子核糖核酸丰富取决于Argonaute蛋白质的存在。之前报道,Ago2流失导致亏损microRNA的reexpression Argonaute蛋白质导致增加前体microRNA的表达(8]。然而,机制,调节小分子核糖核酸营业额并不完全理解既不可能完全识别。小分子核糖核酸的所有方面,稳定是一个主要的属性,使小分子核糖核酸在细胞生物学功能强大的工具。小分子核糖核酸是稳定在许多生物体液包括血液、尿液和母乳(9]。此外,小分子核糖核酸可以封装在囊泡,也有小分子核糖核酸不nonencapsulated但绑定到其他循环大分子和占多数(~ 80%)的循环小分子核糖核酸(10]。由于其稳定性,许多小分子核糖核酸被认为是潜在的生物标记几种疾病,包括心血管疾病。

3所示。微rna和老城效应物

最近的估计表明,三分之一的基因是由小分子核糖核酸。鼠标主要培养VSMC,过度mir - 155抑制Ang II-induced细胞增殖和生存能力通过减少ATIR信使rna和蛋白质(11]。大量研究表明,mir - 155调节炎症和免疫反应中起着重要的作用和造血作用12]。然而,mir - 155也是许多类型的癌症中高度表达,因此似乎mir - 155可能确实调节不同生物功能(12]。Alexy和同事检查mir - 155封装的形成(MP)的微泡TNFalpha治疗后内皮细胞(EC)。在TNFalpha, EC发布了一个更高层次的mir - 155 / MP但极大减少mir - 126的水平和miR-21 / MP。的TNFalpha-induced miR-MP发挥抗凋亡作用,而低miR-MPs proapoptotic。这些结果暗示的作用小分子核糖核酸在细胞细胞通讯信号通路(13]。mir - 155起着关键的作用在调节心脏损伤,心脏重构,和炎症通过调节AT1R在高血压或心脏压力过载,以挪士和炎性细胞因子。在主动脉外膜成纤维细胞,mir - 155调节AT1R [14]。过度的mir - 155 AT1R的表达减少和预防和II-induced ERK1/2激活和增加的表达α光滑的肌肉肌动蛋白(αsma) [14]。此外,mir - 155目标内皮一氧化氮合酶(以挪士),因此直接调节endothelium-dependent vasorelation [15,16]。肾结石患者表现出高水平的血液和尿液中mir - 155 (17]。尿液mir - 155水平负相关,il - 6、il - 1β、il - 6和TNF -α积极与咆哮(17]。另一个层面老城之间错综复杂的运动,和高血压是由太阳探索微rna, et al。15]。在这项研究中,锻炼减毒主动脉重构和改善endothelium-mediated月大鼠血管舒张。锻炼增加miR-27a和mir - 155和mir - 143年有所下降。锻炼也减少了Angⅱ水平,增加和(1 - 7)水平,ACE2, AT2R Mas受体,抑制ACE的目标miR-27a和AT1R mir - 155的目标。这项研究提供了一个洞察锻炼改善老城的可能机制在主动脉和可以解释运动对心血管系统的有益作用[15]。

Angⅱ中扮演一个重要的角色在血管重建增加TGFbeta的表达,Col1A1, alpha-smooth肌肉肌动蛋白(αsma)。第二锅等人研究的影响和在miR-29b表达式在自发性高血压大鼠的肾脏(月)。Angⅱ的表达减少miR-29b肾皮质的萎缩和NRK-52E细胞治疗。在NRK-52E细胞,miR-29b TGFbeta和目标αsma, Col1A1 Col3A1, miR-29b废除盎II-induced基因的超表达(18]。HEK293N细胞overexpressing AT1R, Angⅱ增加mir - 132和mir - 212通过AT1R / Gαq / ERK1/2-dependent轴。在初级心脏成纤维细胞,Angⅱ诱导mir - 132的表达和mir - 212心脏,动脉壁和肾脏,但没有对这些小分子核糖核酸Angⅱ影响主要细胞(19]。在高血压大鼠,Angⅱ诱导mir - 132的表达或mir - 212。此外,病人服用AT1R阻滞剂(洛沙坦、坎地沙坦、irbesartan和替米沙坦)表现出减少mir - 132和mir - 122 (20.]。mir - 132和mir - 212都是高度保守的microrna,密切集群,由营反应元件结合蛋白(分子),它是和第二目标基因。在大多数组织中,mir - 132水平远远高于mir - 212,和这种差异的确切作用尚不清楚;然而,建议mir - 132可能确实监管影响mir - 212 (21]。超表达成纤维细胞导致微分表达式的miR-132/212 24 7基因的基因(AGTR1 AC, PKC、EGR1 JAK2, cJUN,和SOD2)参与和第二信号。功能,超表达miR-132/212诱发增加纤维母细胞大小和增加Angⅱ的表达水平。在调节基因、DYRK2和MAP3K3被发现是表达下调和已知参与内皮间充质转变(22]。这些结果表明,第二miR-132/212调节许多基因和信号通路(19)(表1)。


效应 微rna靶基因 参考

血管紧张素ⅱ
mir - 155 以挪士ATR1,αsma, NF -κB, AP-1 (11- - - - - -14,16,48]
↓miR-29-b TGFbeta坳1,αsma (18,24,33- - - - - -35]
↓mir - 483 - 3 - p AGT、ACE-1 ACE-2 AT2R (29日]
↓mir - 129 - 3 - p FAK、MMP-2 MMP-9 (23]
miR-132/212 AT1R、MSK、Gαβ/ ERK1/2 (19,21]
↓miR-34 ANP,βmhc (46,49]
mir - 766 Cyp11B2 (25]
miR-16 Angⅱ、CCDN1 CCDN2 CCDNE (47]

注意:↓:表达水平下降;↑:表达水平增加。

肾癌患者,mir - 129 - 3 - p和mir - 129 - 5 - p明显衰减比正常的活检标本。此外,mir - 129 - 3 - p的异位表达抑制细胞迁移和侵袭性,而肾细胞癌治疗mir - 129 - 3 - p导致转移包括SOX4基因水平下降,磷酸化粘着斑激酶(FAK)和MMP-2 / MMP-9 [23]。

最近的研究表明在epithelial-mesenchymal Angⅱ作用过渡(EMT)和微rna的作用过程观察到锅等。18在自发性高血压大鼠(月)和年龄Wistar-Kyoto WKY大鼠。MiR-29b在肾皮质比WKY大鼠低萎缩,和治疗NRK-52E肾小管上皮细胞与AngⅱMiR-29b TGFbeta表达的增加,减少α光滑的肌肉肌动蛋白(αsma),胶原蛋白我(Col)。Mir-29b正成为微rna与EMT (24)(表1)。李等人。24)表明,TGFbeta下调miR-29b,而过度的miR-29b钝化TGFbeta-induced通过AKT2 EMT。抑制miR-29b导致EMT标记物的表达。

醛固酮合酶(Cyp11B2基因)是一个目标和二世,因此Angⅱ监管小分子核糖核酸的目标。Cyp11B2基因的目标mir - 766在人类的肾上腺皮质细胞H295R [25]。Maharjan et al。25)表明,mir - 766结合Cyp11B2基因和减少Cyp11B2 mRNA和蛋白水平。本研究的发现是有趣的因为小分子核糖核酸调节蛋白的表达;然而,这项研究表明,微rna也影响mRNA的目标。

4所示。微rna和老城抑制剂

老城抑制的影响在小分子核糖核酸被Deiuliis等人调查患者的动脉粥样硬化斑块进展(26]。患者由于aliskiren 12周和外周血单核细胞和小分子核糖核酸数组进行收集。Aliskiren-treated患者显著下调mir - 106 b - 5 - p, miR-27a-3p, miR-18b-5p相比安慰剂组患者。小分子核糖核酸的水平呈正相关患者胸和腹主动脉壁Aliskiren。在不同临床如急性中风患者,等离子体mir - 106 b - 5 - p被发现高度升高而健康的病人(27]。尽管mir - 106 b的函数- 5 - p还不知道,这些发现表明,mir - 106 - 5 - p可能在血流动力学方面发挥作用。MiR-27a-3p可以调节表皮生长因子受体/ AKT1 mTOR轴从而减少细胞生存能力和增加细胞凋亡,而表皮生长因子受体的过度表达,AKT,或mTOR减少miR-27a-3p-induced细胞生存能力28]。识别血管紧张素ⅱ(Angⅱ)调控小分子核糖核酸,坎普等人进行了全基因组芯片分析在血管平滑肌细胞治疗和II或洛沙坦(29日]。大量的小分子核糖核酸(468)是由Ang-II和洛沙坦。只有32小分子核糖核酸是由Angⅱ/ AT2R,而52 microrna监管通过AT1R和18个microrna是一般通过AT1R和AT2R监管。小分子核糖核酸,miR483-3p表达明显下调,以应对慢性AT1R的激活。AT1R拮抗剂坎地沙坦显著增加mir - 483 - 3 - p。坎普et al。29日]也带来一些见解和II前馈调节老城效应器AGT ACE-1, ACE-2,通过miR483-3p AT2R。的存在和II, miR483-3p是抑郁,而老城效应器是高度表达通过3′UTR miR483-3p出现在老城效应器的结合位点29日]。最近的一项研究患者的冠状动脉疾病(CAD)接收ARB, ACEI,他汀类药物在12个月内提供了证据的toll样受体4(地)调控小分子核糖核酸。四个小分子核糖核酸包括miR-31, mir - 181 a, miR-16, mir - 145表达下调CAD患者相比,专注的病人。治疗,ARB替米沙坦和阿托伐他汀或ACEI卡托普利和阿托伐他汀增加地响应小分子核糖核酸和减少地蛋白质水平。ARB治疗诱发更大的改变的四个小分子核糖核酸与ACEI [30.]。另一个微,mir - 146 - a / b,被发现在CAD患者的血液的高水平,及其与伊拉克的表达呈正相关,TRAF, TLR4信使rna,蛋白质(31日]。12个月的治疗后与阿托伐他汀和替米沙坦或阿托伐他汀和卡托普利,mir - 146 a / b伊拉克共和国,TLR4信使rna,蛋白质在CAD患者的血液减少。相关分析显示,mir - 146 a和TLR4是心脏事件的独立的指标(31日)(表2)。


抑制剂 微rna靶基因 参考

Aliskiren

↓mir - 106 - 5 - p 表皮生长因子受体/ AKT mTOR的王牌 (27]
↓miR-27a-3p 表皮生长因子受体/ AKT mTOR的王牌 (26- - - - - -28,38]
↓miR-18b-5p 表皮生长因子受体,血管 (29日]
↓mir - 155 AT1R

坎地沙坦

↑mir - 483 - 3 - p AGT、ACE-1 ACE-2 AT2R (26,38]
↓miR-132/122 Angⅱ (38]
↓miR-29b Col1A, Col3A1 (26,38]
↓mir - 212 AT2R

替米沙坦

↑miR-31 (30.]
↑mir - 181 a TNFalpha (30.]
↑miR-16 VEGF (30.]
↑miR-143/145 KLF4、KLF6 ACE-2 (30.]
↓mir - 146 a / b TRAF6 KLF4, TLR4 (31日]

阿托伐他汀

↓mir - 146 a / b TRAF6 KLF4, TLR4 (31日]
↓miR-221/222 p27、p57 (50]

卡托普利

↑miR-31 (30.]
↑mir - 181 a TNFalpha (30.]
↑mir - 145 KLF4、KLF6 ACE-2 (30.]
↑miR-16 VEGF、CCND1 CCND2 CCNE (30.,47]

卡托普利

↑miR-16 VEGF (30.,47]
↑miR-19b βMHC (47,51]
↑miR-20b (47]
↑mir - 93 (47]
↑mir - 106 b (47]
↑mir - 223 (47]
↑mir - 423 - 5 - p (47]

注意:↓:表达水平下降;↑:表达水平增加。

5。MicroRNA在心血管疾病

心血管疾病(CVD)仍然是全球死亡的主要原因,并确定新的分子与角色心血管疾病发展的因素可能为心血管疾病提供新的诊断标志物。非典型冠状动脉疾病患者,一个签名的五个小分子核糖核酸mir - 487 a, mir - 502, mir - 208, mir - 215, miR-29b被发现被改变,因此可能被认为是潜在的新型诊断生物标记(32]。分子目标数的五个小分子核糖核酸是炎症介质,例如mir - 215目标catenin-beta相互作用蛋白1在TGFbeta刺激大鼠系膜细胞,而miR-29b起着重要的作用在调节心肌损伤和特发性纤维化(33- - - - - -35]。MiR-29家庭调节细胞外基质蛋白,从而也影响重构。潜在的治疗应用miR-29一直在实验测试的设置诱导肺纤维化。bleomycin-induced肺纤维化,miR-29逆转纤维化治疗减少胶原蛋白(Col1A1和Col3A1)合成。此外,组织分析显示静脉注射miR-29b的存在不仅在肺部,而且在心肌和脾35]。

等不同的心血管病理心脏衰竭患者,缺血性心肌病、主动脉瓣狭窄,mir - 320被发现高度表达控制患者相比(36]。mir - 320的功能分析,通过培养心肌细胞的异位表达表明,mir - 320调节细胞死亡和凋亡基因(37]。微分析血液和脑脊液(CSF)的病人,中风显示一个微分的两个组织,因此有些小分子核糖核酸缺席一但出现在其他组织。183年CSF,小分子核糖核酸检测let-7c和mir - 221 - 3 - p调节和与中风。血液分析显示检测到更多的microrna总共287,mir - 151 - a - 3 - p和mir - 140 - 5 - p调节,miR-18b-5p表达下调和与中风26]。同时,患者动脉粥样硬化和接收aliskiren为期12周miR-18b-5p血液水平降低,mir - 106 b - 5, miR-27a-3p [38]。尽管心血管疾病、中风和动脉粥样硬化,是由于血液凝块的形成,某些小分子核糖核酸可能只是特定疾病,,例如,miR-18b-5p减少中风患者的血而不是患者动脉粥样硬化(26,38)(表2)。最近的研究支持在心脏肥大(小分子核糖核酸作用22]。例如,抑制miR-1 miR-23a, mir - 133增加心肌细胞肥大,而miR-22或miR-30a调节小鼠心脏肥大(39- - - - - -43]。微信号是复杂的;例如,一个微rna可以针对多个基因。MiR-34目标细胞周期基因和心脏自噬(44]。除了小分子核糖核酸调节心肌细胞,和二世也是一个心肌细胞肥大的调节器45]。关于这种关系,黄等。45]表明,Ang II-induced引起心肌肥大是由miR-34的不满,而抑制miR-34提拔和第二信号通过ANP和βmhc (46]。另一个微rna调节心肌细胞肥大是miR-16 [16,47]。黄等。47)表明,overexpressing miR-16在心肌细胞减少和二世,而overexpressing miR-16导致细胞周期蛋白D2的表达减少,D2,在小鼠的心肌和E。如图1基于现有的实验证据,小分子核糖核酸和老城信号是复杂的尤其是这样老城效应和II coregulates通过微rna - 132和微- 212水平也通过AT1R目标和第二信号。老城抑制剂主要目标小分子核糖核酸通过抑制其表达从而减轻心血管炎症和重塑。

6。结论

考虑到全球数百万人受到高血压的影响,知道老城所扮演的角色在心血管炎症和重塑,测定小分子核糖核酸的作用在调节老城信号可能代表一个新的战略发展的新型疗法以及新的治疗对患有高血压和其他心血管疾病。虽然科学证据在老城信号小分子核糖核酸的作用是稀缺的,几个循环小分子核糖核酸的研究发表在冠状动脉疾病患者确实表明,这些循环小分子核糖核酸可能被用作治疗方法针对老城和心血管疾病的生物标记物。

缩写

为: 醛固酮合酶
ASI: 醛固酮合酶抑制剂
和: 血管紧张素
王牌: 血管紧张素转换酶
ARB: 血管紧张素受体阻滞剂
c反应蛋白: c反应蛋白
心血管疾病: 心血管疾病
DRI: 直接肾素抑制剂
EPC: 内皮祖细胞
兵: 胞外受体激酶
表皮生长因子受体: 表皮生长因子受体
以挪士: 内皮细胞一氧化氮合酶
EDHF: Endothelium-derived超极化因子
ET-1: 内皮素1
il - 1β: 白介素- 1β
il - 6: 白介素- 6
ICAM-1: 细胞内的细胞粘附分子1
IGF: 胰岛素生长因子
MCP-1: 单核细胞化学引诱物蛋白1
MIP-1: 单核细胞炎症蛋白1
米尔:
查看: 盐皮质激素受体拮抗剂
NF -κB: 核因子k B
没有: 一氧化氮
PPARγ: 过氧物酶体摘要受体γ
老城: 肾素血管紧张素醛固酮系统
TGFβ: 转化生长因子β
肿瘤坏死因子α: 肿瘤坏死因子α
VCAM-1: 血管细胞粘附分子1。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这项研究是由一个职业发展给予财政支持通过美国国立卫生研究院的资助。G12MD007581通过RCMI /杰克逊州立大学环境健康中心杰克逊女士。

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