《Biology Direct》:Circulating extracellular vesicles regulate ELAVL1 by delivering miR-133a-3p which affecting NLRP3 mRNA stability inhibiting PANoptosome formation
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为探究循环细胞外囊泡(EVs)对心肌损伤的治疗作用,四川省人民医院的研究人员开展了相关研究。结果发现,EVs 通过递送 miR-133a-3p 调节 ELAVL1,抑制 PANoptosome 形成,减轻心肌损伤。该研究为心肌损伤治疗提供了新方向。
在心血管疾病的战场上,急性心肌梗死(AMI)一直是人类健康的 “头号杀手”,是导致死亡和残疾的主要原因。尽管及时的再灌注治疗能挽救患者生命,但却会引发心肌缺血再灌注损伤(MIRI),进一步加重心肌损伤,这让医生们头疼不已。为了找到新的治疗策略,四川省人民医院的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《Biology Direct》杂志上。
研究人员想弄清楚不同来源的细胞外囊泡(EVs)对心肌损伤到底有何影响,特别是 miR-133a-3p 通过调节 ELAVL1,在心肌细胞 PANoptosis(一种程序性细胞死亡,涉及焦亡、凋亡和坏死性凋亡三种细胞死亡方式的相互作用和协调 )中扮演着怎样的角色。
为了开展研究,研究人员从四川省人民医院招募了 AMI 患者和健康志愿者,采集血清分离 EVs。他们运用了多种关键技术方法,包括通过微阵列分析和实时定量 PCR(qRT-PCR)筛选差异表达的 miRNA;构建大鼠心肌梗死(MI)模型并注射外泌体;利用蛋白质免疫印迹(WB)、双荧光素酶报告基因检测、RNA 免疫沉淀等实验验证分子间的相互作用。
在研究结果方面,研究人员首先对不同来源的 EVs 进行了表征,发现正常个体来源的 N-EVs 和 AMI 患者来源的 AMI-EVs 在质量和数量上相似。接着,研究人员探究了不同来源 EVs 对心肌细胞和内皮细胞的调控作用,发现 N-EVs 能促进细胞增殖、迁移和血管生成,而 AMI-EVs 则抑制这些过程。在小鼠急性心肌梗死模型中,N-EVs 治疗提高了左心室射血分数(LVEF),减少了心肌纤维化,促进了血管生成,而 AMI-EVs 则产生相反效果。此外,研究还发现 N-EVs 对过氧化氢诱导的氧化应激损伤有保护作用。
在 miR-133a-3p 的研究中,微阵列分析显示 N-EVs 中 miR-133a-3p 表达上调。实验证实 miR-133a-3p 能促进心肌细胞和内皮细胞增殖,抑制 PANoptosis。进一步研究发现,miR-133a-3p 通过靶向 ELAVL1 发挥作用,ELAVL1 作为 RNA 结合蛋白,能稳定 NLRP3 mRNA,促进 PANoptosome(参与 PANoptosis 的多蛋白复合物 )形成和 PANoptosis。而 N-EVs 递送的 miR-133a-3p 可抑制 ELAVL1 表达,降低 NLRP3 mRNA 稳定性,减少 PANoptosome 形成和 PANoptosis。
在讨论部分,该研究首次揭示了 N-EVs 在心肌损伤治疗中的潜力,以及 miR-133a-3p/ELAVL1 通路对心肌细胞 PANoptosis 的调控作用。虽然目前临床研究数据不足,但这一发现为未来研究指明了方向。此前研究已表明 EVs 在细胞间通讯中发挥重要作用,miR-133a-3p 在不同组织中也有多种功能,但在心脏疾病中的具体机制还需进一步探索。该研究发现 N-EVs 通过递送 miR-133a-3p 抑制 ELAVL1 和 NLRP3 表达,阻止 PANoptosome 形成和 PANoptosis,为 AMI 治疗提供了新的策略,加深了人们对 AMI 发病机制的理解,为开发新的治疗方法奠定了理论基础。
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