2024年11月,复旦大学附属妇产科医院王红艳教授团队在期刊《Journal of Clinical Investigation》(IF:13.3)在线发表题为:Elevated microRNA-187 causes cardiac endothelial dysplasia to promote congenital heart disease through inhibition of NIPBL 的高水平研究论文。
论文摘要
这一发现表明,靶向miR-187/NIPBL通路可能为冠心病提供一种有前景的治疗方法。
创新点
研究首次发现miR-187在CHD胎儿的胚胎心脏内皮细胞中表达升高,并且通过条件性敲入模型展示了miR-187水平的增加能在小鼠中诱导CHD,这与人类CHD有密切的相似性。 揭示了miR-187通过靶向NIPBL(负责招募粘连蛋白复合体并促进染色质可及性的关键蛋白)来抑制心脏内皮细胞的发育,这一机制之前未被报道。 利用Tek(Tie2)启动子特异性地在内皮细胞中表达miR-187,创建了一种新的小鼠模型,这种模型能够模拟人类CHD的表型,为研究内皮细胞异常导致的CHD提供了新的工具。 使用了人类心脏类器官来模拟miR-187诱导的心脏发育缺陷,这一模型为研究CHD的发育机制、功能和病理提供了新的体外模型,并为潜在的药物发现提供了平台。 通过ATAC-seq和CUT&Tag-seq技术,揭示了miR-187/NIPBL轴如何影响染色质的可及性和基因表达,特别是在心脏内皮细胞发育中的关键基因,这一发现为理解CHD的分子机制提供了新的视角。
文献精读
Q1:miR-187是如何影响心脏内皮细胞发育的?
A:miR-187通过靶向NIPBL来影响心脏内皮细胞的发育。NIPBL是一种负责招募粘连蛋白复合体并促进染色质可及性的蛋白。miR-187的上调抑制了NIPBL,导致染色质可及性降低和基因表达受损,这阻碍了内皮细胞的发育,并最终在体内外模型中导致了心脏隔缺损和心脏尺寸减小。
Q2:研究中使用的miR-187敲入模型小鼠有哪些表型?
A:研究中创建的miR-187敲入(KI)小鼠模型表现出与人类CHD相似的表型。这些表型包括心脏尺寸减小、体重降低、心脏/体重比例和心脏重量显著降低。此外,通过超声心动图评估,miR-187-KI小鼠的射血分数和室间隔显著低于野生型小鼠。在组织学分析中,miR-187-KI小鼠显示出心室间隔缺损(VSD)和主动脉骑跨等人类CHD样的心脏缺陷。
Q3:人类心脏类器官(HFO)在这项研究中扮演了什么角色?
A:HFO在这项研究中被用作模拟miR-187诱导的心脏发育缺陷的体外模型。HFO能够模拟早期心脏发育,并包含多种细胞类型,包括内皮细胞。研究发现,miR-187过表达的HFO生长缓慢,与NIPBL敲除小鼠中观察到的心脏畸形相似。通过补充NIPBL,可以恢复HFO的正常心脏形态,这表明靶向miR-187/NIPBL可能是治疗CHD的有前景的策略。
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