想了解细胞产品及试剂相关内容,请点击这里进入OriCell网站
  • 大小鼠繁育与健康管理海报
  • 现货KO细胞周周秒:仅需3980元,快至48小时,同基因敲除「细胞+小鼠」模型现货搭配

Circulation Research丨哈尔滨医科大学潘振伟团队发现治疗心脏缺血/再灌注损伤的新靶点

冠状动脉疾病是全球范围内,引起较高发病率和死亡率的重要原因之一。经皮冠状动脉介入治疗和溶栓治疗是目前使用最广泛的治疗干预措施。尽管这些方法可以减少心肌梗死面积,但再灌注本身又会诱发心脏缺血/再灌注(I/R)损伤。目前临床上对心脏缺血/再灌注损伤尚无有效的治疗方法,因此对I/R损伤机制的研究以及新的治疗靶点的开发,具有重要的临床意义。

 

哈尔滨医科大学潘振伟教授领导的研究团队近日发现一种长链非编码RNA(CIRKIL)通过与Ku70蛋白相互作用而加剧心脏缺血/再灌注损伤,因此有望成为新的治疗靶点。这项研究成果发表在心血管领域顶级期刊《Circulation Research》上。

 

治疗心脏缺血/再灌注损伤的新靶点

 

研究材料与方法

研究人员在本次研究中使用了CIRKIL转基因小鼠和基因敲除小鼠(其中CIRKIL转基因小鼠和基因敲除小鼠由赛业生物构建),建立了心肌缺血/再灌注模型。他们采用RNA pull-down和RNA免疫沉淀分析来检测CIRKIL与Ku70之间的相互作用。

 

技术路线

01分析CIRKIL在心脏I/R损伤中的作用

02确定CIRKIL的蛋白伴侣Ku70

03探讨CIRKIL加剧心脏I/R损伤的机制

 

研究结果

1.CIRKIL的过表达加重心脏损伤

 

DNA双链断裂(DSB)可通过激活DNA损伤反应通路诱发严重的心肌病。Ku70蛋白是DNA损伤修复的重要调控因子,但其在心脏I/R损伤中的作用仍不清楚。研究团队之前发现一种高度保守的lncRNA在心肌梗死中上调,于是他们想了解这种称为CIRKIL的lncRNA如何调控心脏I/R损伤。

 

研究人员首先通过体内和体外分析发现在I/R心脏和H2O2处理的心肌细胞中CIRKIL的表达增加。为了弄清CIRKIL在心脏I/R损伤中的作用,他们使用了过表达CIRKIL的转基因小鼠(其中过表达CIRKIL转基因小鼠由赛业生物构建)。与对照相比,过表达CIRKIL加重了I/R小鼠的心脏功能障碍,具体表现为扩大了梗死面积,并加重了心肌细胞损伤。同时,在CIRKIL敲除小鼠上开展的实验表明,CIRKIL的敲除可减少心肌梗死面积,降低心肌细胞凋亡,并减轻心肌I/R损伤。

 

2.CIRKIL与Ku70相互作用并抑制其核易位

 

lncRNA可以通过与特定的蛋白伴侣结合来调节基因表达和发挥生物学功能。于是,研究人员采用RNA pull-down分析鉴定CIRKIL的潜在结合蛋白。实验结果中包含Ku70,该蛋白是细胞核中参与DNA损伤修复的关键分子。那么,CIRKIL在I/R损伤和H2O2诱导的损伤中的有害作用是不是是通过Ku70介导的呢?

 

他们开展了RNA pull-down实验和Western blot实验,结果证实CIRKIL与Ku70蛋白之间确实存在相互作用(图1)。CIRKIL的敲除增加了Ku70在细胞核内的分布,而CIRKIL的过表达阻止了Ku70在心肌细胞中的核易位,这表明CIRKIL与Ku70的结合干扰了Ku70的核易位。

 

治疗心脏缺血/再灌注损伤的新靶点

图1. CIRKIL与Ku70相互作用并抑制Ku70的核易位

 

3.Ku70介导了CIRKIL对心脏损伤的影响

 

之后,研究人员通过功能获得和功能缺失两种方法研究了Ku70对心肌细胞损伤的影响。结果表明,Ku70的敲低显著加重了H2O2诱导的心肌细胞损伤,而且组蛋白H2A.X(γH2A.X)的水平进一步增加,γH2A.X是DNA双链断裂的特异性标志物。同时,Ku70过表达有效减轻了H2O2诱导的心肌细胞损伤。这些数据表明,Ku70在心脏I/R损伤中扮演保护角色。

 

接下来,研究人员探讨了Ku70是否介导CIRKIL对心脏损伤的影响。他们通过测定组蛋白H2A.X(γH2A.X)的水平来评估CIRKIL的过表达或敲除是否影响DNA双链断裂修复。CIRKIL的过表达增加了γH2A.X的表达,而CIRKIL的敲除引起了相反的变化,该结果表明CIRKIL可以调控双链断裂修复。

 

Ku70的过表达阻止了CIRKIL过表达对心肌细胞活力的抑制作用,消除了γH2A.X的上调并引起心肌细胞凋亡。以上的数据表明,CIRKIL对心脏I/R损伤的有害影响是通过抑制Ku70核易位实现的(图2)。研究人员还确定,CIRKIL上的1030-1130 nt序列是其功能结构域,该结构域负责CIRKIL与Ku70的结合。

 

治疗心脏缺血/再灌注损伤的新靶点

图2. CIRKIL调控心脏损伤的示意图

 

总结

在这项研究中,研究人员首次发现CIRKIL通过与Ku70相互作用而加剧心肌I/R损伤。它通过抑制Ku70的核易位和破坏双链断裂修复来促进细胞凋亡。这些结果揭示了lncRNA在心脏I/R损伤中的作用,还提示CIRKIL和Ku70这两个位点有可能成为预防和治疗心脏I/R损伤的新靶点。

 

动物模型定制服务&小鼠资源库

 

赛业生物致力于更好地服务客户,为您构建更好的动物模型,可提供多种个性化定制服务类型,包括TurboKnockout基因编辑小鼠、CRISPR-Pro基因敲除/敲入大小鼠、转基因大小鼠在内的多种动物模型。本试验所使用的CIRKIL转基因小鼠和基因敲除小鼠,也均由赛业生物提供。此外,赛业生物还有成熟的小鼠资源库为您的科研加速!

 

治疗心脏缺血/再灌注损伤的新靶点

赛业“红鼠资源库”涵盖基因敲除小鼠、条件性敲除小鼠及海量突变位点小鼠品系,强大的数据库给您更便捷的体验,研究人员能够在线查询、设计和优化基因编辑方案并比较研究数据和成果,并咨询订购。如有需要,欢迎拨打400-680-8038联系我们咨询订购~

 

小鼠快速繁育服务

 

体外受精(in vitro fertilization, IVF)是快速繁育的一环,它能帮助科研人员在更短的周期内得到更多的阳性鼠,且保证了出生小鼠周龄的一致性,降低了由于小鼠周龄差异导致的实验误差。

 

小鼠快速繁育服务

原文检索:

Xiao H, Zhang M, Wu H, Wu J, Hu X, Pei X, Li D, Zhao L, Hua Q, Meng B, Zhang X, Peng L, Cheng X, Li Z, Yang W, Zhang Q, Zhang Y, Lu Y, Pan Z. CIRKIL Exacerbates Cardiac Ischemia/Reperfusion Injury by Interacting With Ku70. Circ Res. 2022 Mar 4;130(5):e3-e17. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318992. Epub 2022 Feb 2. PMID: 35105170.

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