生物实验技术

近日来自中科院动物研究所生物膜与膜生物功能国家重点实验室的研究人员在新研究中检测了一种miRNA——miR-484对于条件诱导的心肌梗塞严重程度以及心肌细胞凋亡的影响，并揭示了miR-484在心肌细胞中的调控机制。相关研究成果发表在《自然—通讯》（Nature communications）杂志上。
领导这一研究的是中科院动物研究所细胞增殖与信号调控研究组组长李培峰研究员，其于2005年应聘入选中科院动物所“百人计划-国外引进杰出人才”。
心肌梗死是指心肌的缺血性坏死，为在冠状动脉病变的基础上，冠状动脉的血流急剧减少或中断，使相应的心肌出现严重而持久地急性缺血，最终导致心肌的缺血性坏死。目前，心肌梗塞是第一大致死疾病，而颇受关注。
miRNA为一类非编码的微小RNA，有关miRNA在心脏中的功能的研究近年受到广泛关注。心肌缺血，心肌细胞能量代谢不足，会导致心肌细胞凋亡的发生，进而发生心肌梗死。心肌梗死涉及复杂的分子机制，有报道显示，梗死的心肌组织与正常心肌组织相比较，miRNA表达谱存在差异，一些miRNA表达会上调，一些miRNA表达会下调。说明miRNA在心肌梗死过程中扮演重要角色。
近年来李培峰研究组在有关miRNA在心脏中作用的研究取得了一系列重要进展。2011年，他们在研究中证实miRNA-499可通过抑制心肌细胞凋亡抑制心肌梗死，具有心肌保护功能，并揭示了其相关的分子机制。研究成果发表在了Nature medicine上。
在这篇最新的文章中，研究人员检测了心肌缺氧时小鼠心肌细胞中的miR-484水平，证实miR-484水平与细胞线粒体分裂、细胞凋亡及心肌梗塞程度密切相关。研究人员还利用转基因小鼠证实miR-484可抑制条件诱导的心肌细胞凋亡和心肌梗塞。
在进一步的实验中研究人员发现线粒体分裂蛋白Fis1是miR-484的直接作用靶点。miR-484通过结合到Fis1的氨基酸编码序列上抑制Fis1翻译，从而抑制心肌细胞中Fis1介导的线粒体分裂，保护心肌细胞免于凋亡。此外，研究人员还证实Foxo3a可在转录水平上对miR-484进行正调控。
新研究验证了miR-484水平对于心肌梗塞及心肌细胞凋亡的影响，揭示了miR-484对线粒体分裂机制关键调控作用。研究结果对于阐明心肌梗死发病机制及为心肌梗死的预防和诊断提供了新的思路，特别是为开发微小RNA作为治疗凋亡相关心脏疾病药物具有重要的指导意义。