miR-21-5p通过调控TGF-β1减轻2型糖尿病心肌病小鼠的心肌损伤

摘要

目的探讨miR-21-5p对2型糖尿病小鼠心肌损伤的影响及潜在的分子机制。方法10只雄性db/m小鼠作为正常对照组(Con组),30只雄性db/db小鼠随机分成模型组(DCM组)、模型+miR-21-5p激动剂处理组(DCM+miR-agomir组)和模型+miR-21-5p拮抗剂处理组(DCM+miR-antagomir组),每组10只。DCM+miR-agomir组和DCM+miR-antagomir组小鼠每3 d分别经尾静脉注射100μl 10 nmol/L的miR-21-5p agomir和miR-21-5p antagomir,共10次。Con组和DCM组小鼠则在相同时间点经尾静脉注射同等剂量的生理盐水。超声心动图检测心脏功能(LVEF、LVFS),试剂盒测定心肌损伤标志物乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)活性,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡程度,Western blotting法检测TGF-β1、cleaved Caspase-3的蛋白表达,qRT-PCR法检测心肌组织miR-21-5p、TGF-β1 mRNA的表达。双荧光素酶报告系统验证miR-21-5p与TGF-β1的靶向关系。检测各组小鼠的氧化应激指标和炎症指标。结果与Con组相比,DCM组小鼠心肌miR-21-5p的表达显著降低,TGF-β1表达显著升高(P<0.05);且DCM组小鼠LVEF和LVFS值明显降低,血清LDH及CK-MB含量显著上升,心肌细胞凋亡明显增加(P<0.05);心肌丙二醛(MDA)水平、活性氧(ROS)生成及NOX2和NOX4 mRNA表达显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平明显减低(P<0.05);此外DCM组小鼠心肌肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和IL-6的水平显著增加,NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和cleaved Caspase-1的蛋白表达明显上调(P<0.05)。与DCM组相比,DCM+miR-antagomir组小鼠的心肌损伤(LDH及CK-MB)、心脏功能障碍(LVEF和LVFS)、心肌细胞凋亡、心肌氧化应激(MDA、ROS及NOX2和NOX4 mRNA表达)和炎症(TNF-α、IL-1β、IL-6、NLRP3、ASC和cleaved Caspase-1表达)均进一步加重(P<0.05)。而与DCM组相比,DCM+miR-agomir组小鼠的心肌损伤(LDH及CK-MB)、心脏功能障碍(LVEF和LVFS)、心肌细胞凋亡、心肌氧化应激(MDA、ROS及NOX2和NOX4 mRNA表达)和炎症(TNF-α、IL-1β、IL-6、NLRP3、ASC和cleaved Caspase-1表达)则明显减轻(P<0.05)。双荧光素酶报告系统检测表明miR-21-5p可靶向负调控TGF-β1的表达。结论miR-21-5p可通过靶向调控TGF-β1的表达抑制心肌氧化应激和炎症以减轻心肌细胞凋亡,进而改善2型糖尿病心肌病小鼠的心肌损伤。