原发性醛固酮增多症中 miR-24-3p/Top1 通路与心血管疾病风险的关联研究

【字体: 时间:2025年03月19日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本文揭示原发性醛固酮增多症(PA)患者肾周脂肪中 miR-24-3p 上调,或通过靶向 Top1 增加心血管疾病(CVD)风险。

  

原发性醛固酮增多症与心血管疾病风险的关联探索

原发性醛固酮增多症(PA)是继发性高血压的常见病因,以高血压、血浆肾素活性受抑制和醛固酮分泌过多为主要特征。与原发性高血压患者相比,PA 患者心血管疾病(CVD)和代谢综合征的发生率更高。目前,PA 患者 CVD 高风险的机制尚未完全明确,而肾周脂肪在其中的作用逐渐受到关注。肾周脂肪作为一种特殊的内脏脂肪,含有独特的白色和棕色脂肪细胞,能分泌多种脂肪因子和细胞因子,对能量代谢和心血管功能有重要影响。微小核糖核酸(miRNA)作为基因表达的重要调节因子,在多种疾病的发生发展中发挥关键作用。本研究聚焦于 PA 患者肾周脂肪中差异表达的 miR-24-3p,旨在探究其在循环炎症及 CVD 高风险中的作用机制。

研究方法与实验设计

研究选取了 18 - 65 岁的患者,分为对照组(n = 16,行腹腔镜手术治疗非肾上腺疾病)、PA 无 CVD 组(n = 24)和 PA 合并 CVD 组(n = 40)。PA 的诊断依据盐水输注试验后血浆醛固酮浓度(PAC)>10 ng/dL 和 / 或卡托普利激发试验后 PAC 下降≤30%。研究采集患者肾周脂肪、静脉血,测量肾周脂肪厚度(PRFT)。同时,进行细胞实验,培养小鼠 3T3-L1 前脂肪细胞、棕色前脂肪细胞(WT-1)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC),转染 miR-24-3p 模拟物、抑制剂或相关质粒,用醛固酮处理细胞,并建立脂肪细胞与 HUVEC 的单向共培养模型。实验采用多种检测方法,包括 RNA 提取、逆转录、定量 PCR(qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)分析、酶联免疫吸附测定(ELISA)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平检测、活性氧(ROS)检测、油红 O 染色、双荧光素酶报告基因检测等,以探究相关分子机制。

研究结果解读

  1. 患者临床特征差异:PA 合并 CVD 组患者高血压病程最长、病情最严重,低钾血症最明显,主动脉粥样硬化患病率最高,血清钾、磷水平最低,钠水平最高。心脏超声显示,三组患者室间隔和左心室后壁舒张末期厚度逐渐增加。
  2. miR-24-3p 表达及临床相关性:PA 患者肾周脂肪中 miR-24-3p 表达显著上调,且在 PA 合并 CVD 组中上调更明显。其表达与 PAC、左心室后壁舒张末期厚度、BMI 呈正相关,与 PaO2呈负相关,还与 PRFT 显著正相关。将 PA 患者按 miR-24-3p 水平分为高低两组,高表达组患者多项临床指标与低表达组存在显著差异,提示 miR-24-3p 与 PA 患者的代谢和心血管状态密切相关。
  3. 肾周脂肪及血清特征变化:PA 患者肾周脂肪中脂肪生成相关基因(如 C/EBPα、PGC1α、UCP1)、氧化应激相关基因(如 NRF2、HO-1、NOX4)和炎症相关基因(IL-6)表达均升高,蛋白质水平分析也证实了脂肪生成、炎症和氧化应激的增强。PA 合并 CVD 组肾周脂肪的氧化应激水平高于 PA 无 CVD 组。血清检测发现,单侧 APA 患者患侧肾上腺静脉 IL-6 水平显著高于健侧和外周血,GSH 水平则更低,且 PA 合并 CVD 组外周血 IL-6 水平更高。
  4. miR-24-3p 和醛固酮对脂肪细胞的影响:在 3T3-L1 和 WT-1 细胞分化过程中,miR-24-3p 表达逐渐增加。过表达 miR-24-3p 促进 3T3-L1 细胞脂肪生成,抑制则减少脂肪生成。醛固酮刺激可上调 miR-24-3p 表达,且促进脂肪细胞的脂肪生成、炎症和氧化应激反应。
  5. 综合作用及对 HUVEC 的影响:在白色和棕色脂肪细胞中,miR-24-3p 过表达促进脂肪生成,抑制则减轻脂肪生成和炎症。抑制 miR-24-3p 可缓解醛固酮诱导的脂肪细胞氧化应激增加。共培养实验表明,脂肪细胞在醛固酮和 miR-24-3p 干预下,其条件培养基(CM)对 HUVEC 的影响不同。醛固酮和 miR-24-3p 抑制剂 NC 处理的脂肪细胞 CM 可使 HUVEC 的黏附、炎症、氧化应激和衰老相关指标上调,而醛固酮和 miR-24-3p 抑制剂处理的脂肪细胞 CM 则可改善这些表型。
  6. Top1 作为 miR-24-3p 靶基因的验证:通过数据库分析和实验验证,确定 Top1 是 miR-24-3p 的靶基因。miR-24-3p 模拟物转染脂肪细胞后,Top1 蛋白水平显著下调,抑制剂则使其上调。双荧光素酶报告基因实验证实 miR-24-3p 可直接结合 Top1 的 3'-UTR 并发挥抑制作用。
  7. miR-24-3p 和 Top1 调节对脂肪细胞及 HUVEC 的影响:脂肪细胞共转染 miR-24-3p 模拟物和 Top1 过表达质粒实验表明,上调 Top1 可部分逆转 miR-24-3p 模拟物对脂肪细胞的影响,减少脂肪生成、炎症和氧化应激。Top1 抑制剂处理脂肪细胞后,炎症、氧化应激和凋亡相关基因表达上调,IL-6 分泌增加,其 CM 处理的 HUVEC 黏附、炎症和氧化应激相关指标也显著升高。

研究结论与展望

本研究表明,PA 患者肾周脂肪中 miR-24-3p 表达上调,通过靶向 Top1 诱导脂肪生成、炎症和氧化应激,可能导致血管内皮损伤,进而增加 CVD 风险。肾周脂肪可能是循环炎症的来源,加剧内皮损伤,与 PA 患者的 CVD 高风险密切相关。然而,本研究存在一定局限性。肾周脂肪与肾上腺静脉血的关系复杂,肾上腺静脉血来源多样,可能影响研究结果的准确性。实验主要关注脂肪细胞和内皮细胞,未涉及心肌细胞和心脏成纤维细胞,且未在肾上腺皮质细胞中验证相关作用。此外,缺乏动物实验,无法全面模拟体内复杂环境。未来研究可进一步拓展细胞模型,开展动物实验,深入探究 PA 患者 CVD 高风险的机制,为临床治疗提供更有效的靶点和策略。
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