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Sci Transl Med:新突破!科学家揭秘microRNA分子保护机体血管完整性的分子机制!

来源:本站原创 2020-06-10 08:32

2020年6月10日 讯 /生物谷BIOON/ --短链RNA分子(microRNAs,miRNAs)在基因表达的调节过程中扮演着非常关键的角色,miRNAs分子表达和功能的异常往往参与到了多种病理学过程中,包括诸如动脉粥样硬化等慢性疾病的发生等,miRNAs的调节性功能通常在细胞质中发生,在细胞质中其能与靶标RNA转录物相互作用从而来抑制蛋白质的产生并促进RNA转录物衰退。

图片来源:CC0 Public Domain

近日,一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中,来自德国慕尼黑大学等机构的科学家们通过研究描述了一种miRNA分子异常不同的作用方式;通过对名为miR-126-5p的miRNA分子进行调查,研究人员表示,通过简单地与miR-126-5p相互作用就能促进其转移到细胞核中,并能抑制酶类caspase-3的活性,caspase-3主要会通过程序性细胞死亡的方式来杀灭细胞,以这种方式,miR-126-5p分子就能保护血管完整并减少动脉粥样硬化的病变的程度。

动脉粥样硬化是心脑血管疾病发生的基础,而心脑血管疾病则是世界范围内人群死亡的主要原因,这种状况几乎指挥发生在动脉树的分叉处,在分叉处,湍急的血流会促进血管内皮细胞的损伤,从而就有利于炎性细胞的招募和动脉粥样硬化斑块的发生。内皮细胞尤其会表达高水平的miR-126-5p分子来保护其免受损伤;这项研究中研究人员旨在揭示介导这一功能的分子机制,结果表明,这种保护性效应是由内皮细胞表面的层状血流施加在其上的高剪应力所引起的。

研究者Donato Santovito说道,较高的剪应力往往会在内皮细胞触发一个多步骤过程,从而导致miR-126-5p和RNA结合蛋白之间形成分子复合体,随后这种复合体就会被运输到细胞核中。一旦进入细胞核,miR-126-5p就会被复合体释放并与caspase-3酶结合从而抑制其活性,caspase-3自身是程序性细胞死亡的一个重要介导子,如今研究者知道多种因素能够增加机体患动脉粥样硬化的风险,并促进内皮细胞发生细胞凋亡;比如血流紊乱、高水平胆固醇和高水平葡萄糖,因此,通过抑制caspase-3酶,细胞核的miR-126-5p就能保护内皮细胞免受诱导性的细胞死亡,此外,这样还能减少高剪应力部位内皮细胞对损伤的敏感性,这的确是一种保护机体抵御动脉粥样硬化的机制,因此,通过维持内皮细胞表面的完整性,miRNA就对整个机体血管系统做出了重要贡献。

最后,研究者Weber表示,miR-126-5p迄今为止未知的功能代表了一种生物学调节原理,其能补充此前未被研究人员很好描述的机制,后期研究人员希望能够通过与其他研究人员同理合作来调查是否其它miRNAs分子也能以类似的方式来发挥作用,此外,进一步阐明这种信号通路作用的机制或为后期科学家们开发治疗心血管疾病的新型疗法提供新的思路。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Donato Santovito, Virginia Egea, Kiril Bidzhekov, et al. Noncanonical inhibition of caspase-3 by a nuclear microRNA confers endothelial protection by autophagy in atherosclerosis, Science Translational Medicine (2020). DOI: 10.1126/scitranslmed.aaz2294

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