RNA結(jié)合蛋白HuR在心臟成纖維細(xì)胞活化過程中的作用及其機(jī)制研究.pdf

1、纖維化（fibrosis）是組織器官損傷修復(fù)過程中的重要事件，過度持續(xù)的纖維化會導(dǎo)致組織器官結(jié)構(gòu)改變，最終引起功能障礙，成為多種疾病的重要病理機(jī)制。心臟纖維化是多種心血管疾病共有的病理過程。在高血壓、心肌梗塞、慢性心力衰竭等病理狀態(tài)下，心臟負(fù)荷加重，受神經(jīng)、體液因素的調(diào)節(jié)，心臟構(gòu)成細(xì)胞，包括心肌細(xì)胞（cardiacmyocytes，CM）、成纖維細(xì)胞（cardiacfibroblasts，CF）、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等均發(fā)生一系列生物學(xué)

2、性狀的改變，導(dǎo)致心臟纖維化、心肌肥大。而由此引起的心臟重構(gòu)代償性的維持心臟的功能，隨著疾病進(jìn)展，最終失代償，出現(xiàn)心臟衰竭。
　　目前研究表明，成纖維細(xì)胞的活化和細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)的改變是組織纖維化的主要特征。隨著細(xì)胞、分子生物學(xué)的發(fā)展，纖維化相關(guān)的深層次分子機(jī)制逐漸被揭示。在病理刺激下，細(xì)胞因子、生長因子、血管活性肽等通過與成纖維細(xì)胞表面的受體結(jié)合后激活細(xì)胞內(nèi)一系列信號通路，導(dǎo)致成纖維細(xì)胞

3、表達(dá)和分泌多種細(xì)胞因子、生長因子、酶等，最終導(dǎo)致ECM的改變，引起心臟功能障礙。在這過程中，轉(zhuǎn)化生長因子β(transforminggrowthfactor-β,TGF-β)扮演了重要角色。TGF-β通過旁分泌和自分泌的形式作用于成纖維細(xì)胞表面的受體，引起細(xì)胞內(nèi)信號分子的活化。這些細(xì)胞內(nèi)信號主要包括兩類，一類是由smad家族介導(dǎo)的，一類是非依賴smad蛋白的信號如p38-MAPK、Erk和SAPK/JNK等。TGF-β信號的活化將導(dǎo)致膠

4、原(collagen)和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)的合成增加，從而影響ECM的構(gòu)成。由于TGF-β信號的活化幾乎存在于所有組織的纖維化過程中，為此，控制TGF-β信號有望調(diào)節(jié)纖維化的進(jìn)程，達(dá)到治療疾病的目的。
　　由于組織的纖維化同時具有修復(fù)和結(jié)構(gòu)改變（功能障礙）的雙重效應(yīng)，合理調(diào)節(jié)纖維化的進(jìn)程可能更有益于疾病的控制，而從分子角度出發(fā)，即要求對信號通路做到精細(xì)的調(diào)控。
　　由

5、RNA結(jié)合蛋白介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控正是一種精細(xì)的調(diào)控模式。通過與mRNA結(jié)合，RNA結(jié)合蛋白在mRNA的加工、修飾、轉(zhuǎn)運(yùn)、穩(wěn)定性等方面發(fā)揮了重要作用。課題組長期關(guān)注的RNA結(jié)合蛋白HuR通過與靶基因3’端非翻譯區(qū)(3’-untranslatedregions,3’UTR)富含AU的元件（adenylate-anduridylate-richelements,ARE）結(jié)合，轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)靶分子mRNA的代謝，從而影響細(xì)胞的增殖、分化、代謝、轉(zhuǎn)移等

6、。
　　本研究著眼于探討HuR在心臟纖維化中的作用。通過生物信息學(xué)預(yù)測并結(jié)合文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)TGF-β1的3’UTR具有ARE，提示TGF-β1可能受HuR轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)，在此基礎(chǔ)上，通過培養(yǎng)原代心臟成纖維細(xì)胞，探討了利用外源性TGF-β1刺激細(xì)胞后HuR的變化以及HuR對TGF-β信號介導(dǎo)的纖維化的影響。
　　本研究的初步結(jié)論如下：
　　1.成功培養(yǎng)了心臟成纖維細(xì)胞，通過使用外源人重組TGF-β1刺激后，心臟成纖維細(xì)胞中內(nèi)

7、源性TGF-β1表達(dá)升高；
　　2.在外源TGF-β1誘導(dǎo)的心臟成纖維細(xì)胞活化過程中，RNA結(jié)合蛋白HuR發(fā)生胞核/胞漿易位，而這種易位依賴于p38-MAPK信號的活化；
　　3.在心臟成纖維細(xì)胞活化過程中，HuR通過與TGF-β1的mRNA直接作用，增加mRNA的穩(wěn)定性，從而上調(diào)TGF-β1蛋白的表達(dá)；
　　4.在心臟成纖維細(xì)胞活化過程中，HuR的變化影響了TGF-β信號下游分子的表達(dá)，表明HuR在心臟纖維化中扮演了

8、重要角色。
　　綜上所述，本課題組首次發(fā)現(xiàn)外源性的TGF-β1能導(dǎo)致心臟成纖維細(xì)胞內(nèi)TGF-β1的表達(dá)增加，深入探討其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，外源性TGF-β1誘導(dǎo)的纖維化過程中，p38-MAPK信號通路的活化導(dǎo)致RNA結(jié)合蛋白HuR從胞核易位到胞漿，而活化的HuR通過與TGF-β1mRNA的3’UTR結(jié)合，增加了內(nèi)源TGF-β1的表達(dá)，形成一個正反饋環(huán)路，進(jìn)一步促進(jìn)的心臟纖維化的過程。本課題探討了RNA結(jié)合蛋白HuR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機(jī)制在心臟