想了解细胞产品及试剂相关内容,请点击这里进入OriCell网站
  • 高脂造模Apoe KO小鼠,仅需980元/只,下单即送精美礼品
  • C-NKG小鼠可享买三送一

赛业生物基因编辑小鼠助力心脏缺血再灌注损伤机制研究

冠心病是严重威胁人类健康和生命的重大疾病之一,其发病率、死亡率逐年升高,其中急性心肌梗死是冠心病中致死及致残率最高的一类疾病。尽管介入治疗的广泛开展,治疗缺血及再灌注(ischemia/ reperfusion, I/R)损伤的心肌仍是尚未解决的难题,大量患者在急诊介入治疗后一周内出现急性心衰、恶性心律失常、甚至死亡。

 

lncRNA,是指长度大于200核苷酸的非编码RNA。大量研究表明,lncRNA参与了从基因表达到蛋白质翻译和保持蛋白稳定等细胞机制,在发育、机体内平衡和维持细胞命运中发挥重要作用。研究表明,lncRNA是多种心脏疾病(包括心脏I/R损伤)的关键调节因子。大量lncRNA已被确定为心脏I/R损伤的重要决定因素,主要是通过与心脏损伤相关的miRNA产生作用。尽管对这种病理过程的分子机制的理解在不断进步,但迄今为止尚未验证任何针对靶点的特异性疗法,并且缺血后再灌注损伤的治疗仍是支持性的。迫切需要进一步探索心脏I/R损伤的机制并确定潜在的治疗靶点。

 

近日,哈尔滨医科大学潘振伟、杨宝峰团队在Nature Communications在线发表题为“The long noncoding RNA lncCIRBIL disrupts the nuclear translocation of Bclaf1 alleviating cardiac ischemia–reperfusion injury”的文章,发现了一种在心脏I/R损伤中起着重要作用的lncRNA——lncCIRBIL。该研究揭示了lncCIRBIL在心脏I/R损伤中的作用及其潜在的分子机制。

赛业生物基因编辑小鼠助力心脏缺血再灌注损伤机制研究

 

LncRNA对心脏发育和各种病理过程(例如冠状动脉疾病、心肌梗塞和心力衰竭)至关重要。lncRNA在心脏缺血损伤中的特定作用一直是心血管研究领域的重点。为了鉴定参与心脏I/R损伤的lncRNA,研究人员筛选了lncRNA在心脏I/R小鼠模型心脏中的差异表达水平,并发现lncRNA NONMMUT058343被显著下调。为方便起见,研究人员将lncRNA UT058343命名为与心脏损伤相关的抑制bclaf1的lncRNA(lncCIRBIL)。

 

为了探索lncCIRBIL在心脏I/R损伤中的作用,研究人员委托赛业生物构建了lncCIRBIL心脏特异性过表达小鼠(IncCIRBIL Tg),并建立了心脏I/R损伤的小鼠模型。与野生型对照相比,lncCIRBIL Tg小鼠中lncCIRBIL的表达显著增加(图1D)。LncCIRBIL的过表达显著降低了I/R小鼠心脏的梗塞面积(图1E),并改善了心脏功能。研究人员进一步探讨了lncCIRBIL对缺氧复氧(H/R)诱导的小鼠心肌细胞损伤的调节。与体内实验一致的是,结果都表明了lncCIRBIL是抗心脏I/ R损伤的心脏保护性lncRNA。

图1. lncCIRBIL的心肌细胞特异性转基因过表达减轻了心肌缺血再灌注损伤

图1. lncCIRBIL的心肌细胞特异性转基因过表达减轻了心肌缺血再灌注损伤

 

为了调查lncCIRBIL的下调是否对心脏有害,研究人员委托赛业生物构建lncCIRBIL敲除小鼠来评估lncCIRBIL的缺乏对心脏损伤的影响。结果表明小鼠lncCIRBIL的敲除加重了心脏I/R损伤。与此一致的是,研究人员测试了lncCIRBIL基因敲低在H/R诱导中的作用体外心肌细胞损伤,结果也表明lncCIRBIL的下调对心脏I/R损伤有害。

 

为了研究lncCIRBIL对心脏损伤的影响的潜在机制,研究人员进行了RNA pull down以筛选可以结合lncCIRBIL的蛋白质,RNA免疫沉淀(RIP)分析也证明了lncCIRBIL直接与Bclaf1结合。Bclaf1最初被发现是一种与Bcl2相互作用的蛋白质,该蛋白质主要位于细胞核中,可以被Bcl29隔离到细胞质中。随后的研究表明Bclaf1可以通过直接激活p53的转录来诱导凋亡。在培养的结肠腺癌细胞中,Bclaf1过表达会增加促凋亡蛋白p53和Bax17的水平。与之一致的是,研究人员通过一系列的实验证实了Bclaf1是心脏I/R损伤中的有害分子。Bclaf1上调心脏I/R损伤过程中p53和Bax的表达,并增加核中Bclaf1的水平,这表明Bclaf1易位到核中以激活p53和Bax表达是导致心脏I/R损伤的必要步骤。这是Bclaf1的功能及其在心脏I/R损伤中潜在机制的第一个证据。

 

此外,在与Bclaf1结合后,lncCIRBIL改变了Bclaf1的细胞分布。lncCIRBIL的过表达限制了细胞质中的Bclaf1,而敲除lncCIRBIL则将其保留在细胞核中。这是Bclaf1核易位的另一个证据,这是由于lncCIRBIL的下调引起的心脏I / R损伤的关键过程,是心脏I/R损伤的发病机制。rescuing experiments证实了这一观点,即部分敲除Bclaf1可以防止lncCIRBIL敲除对心脏I/R损伤的有害影响。同时,lncCIRBIL不会改变Bclaf1的蛋白表达,表明lncCIRBIL与Bclaf1的结合不会影响Bclaf1的翻译或稳定性。

 

总而言之,该研究表明lncCIRBIL和Bclaf1是心脏I/R损伤的关键调节因子。LncCIRBIL通过将Bclaf1隔离在细胞质中并防止其发生核易位以激活核中的p53转录活性而发挥其有益作用。

图2.  lncCIRBIL对心脏缺血/再灌注损伤的作用机制示意图

图2. lncCIRBIL对心脏缺血/再灌注损伤的作用机制示意图。导致I/ R或H/R损伤恶化的正反馈调节通路:I/R或H/R→lncCIRBIL↓→Bclaf1↑→p53↑→lncCIRBIL↓→I/R或H/R 损伤↑。

 

近10年, lncRNA的研究热度节节攀升。国自然项目中,lncRNA的中标项目数也不断增加,成为国自然数一数二的热点之一。如果你对2021年的国自然申请还没有方向,那么这个热点值得你考虑一下。

 

2020年,赛业生物已经为571个课题组免费提供了资质证明,其中262个课题申报成功,成功率高达45.9%!大战在即,赛业生物一站式服务平台可为您免费提供权威且能清晰说明动物或细胞模型构建技术、周期与预算的证明文件,更有肿瘤、神经、心血管、免疫等领域专家一对一指导,让您的申报更具说服力。长按下方图片二维码,申请免费提供资质证明,另外您也可以后台留言或联系我们咨询资质证明相关信息。

申请免费提供资质证明

 

关于赛业

赛业生物历经15年发展,已服务全球数万名科学家,产品和技术已直接应用于包括CNS(Cell,Nature, Science)三大期刊在内的4500余篇学术论文。除了提供基因敲除基因敲入条件性基因敲除模型定制服务外,赛业生物还有专业的手术疾病模型团队,可以提供多种复杂精细的小动物手术疾病模型;药物筛选评价小鼠平台可以提供从欧美行业领袖引进的免疫缺陷鼠、用于心血管及阿尔茨海默症等研究的人源化小鼠;国际标准化无菌鼠技术平台可以提供无菌鼠、无菌动物定制服务、微生物菌群移植服务等基于无菌动物模型的各类产品和服务,结合赛业生物成熟稳定的基因编辑小鼠平台,还可帮助您研究菌群与基因的互作机制。

如果您对产品或服务有兴趣,可通过以下方式联系我们
在下方表单
填写需求描述给我们
点击页面右侧“在线咨询”
工具快速咨询
拨打免费电话:
400-680-8038
发送邮件至邮箱:
info@cyagen.com
click to refresh
交流社区
神经
扫码加入
神经领域交流群
需备注来意,审核后进入
基因
扫码加入
基因领域交流群
需备注来意,审核后进入
细胞
扫码加入
细胞领域交流群
需备注来意,审核后进入
云课堂
扫码加入
云课堂交流群
需备注来意,审核后进入