DNA损伤激活的非编码RNA促进诱导多能干细胞衍生心肌细胞增殖并抑制凋亡

郇康辉; 姜昱建; 卞伟华

doi:10.12307/2026.192

摘要：背景:细胞移植为心肌梗死治疗提供了一种有希望的方法,但较低的移植率限制了其应用.因此,促进移植细胞增殖,减少细胞凋亡,是提高治疗效果亟待解决的关键问题. 目的:探究DNA损伤激活的非编码RNA(non-coding RNA-activated by DNA damage,NORAD)对人诱导多能干细胞衍生心肌细胞增殖和氧糖剥夺/复氧诱导细胞凋亡的影响,以及移植过表达DNA损伤激活的非编码RNA的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞对心肌梗死小鼠心功能的影响. 方法:RT-qPCR检测DNA损伤激活的非编码RNA在不同年龄(3 d龄和8周龄)小鼠心脏中的表达.通过包装过表达DNA损伤激活的非编码RNA的慢病毒和阴性对照病毒感染人诱导多能干细胞,进一步诱导分化获得过表达DNA损伤激活的非编码RNA和阴性对照的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞,分别为实验组和对照组,通过RT-qPCR检测DNA损伤激活的非编码RNA的过表达效率;细胞免疫荧光检测增殖标志蛋白Ki67表达水平.利用氧糖剥夺/复氧法诱导细胞凋亡,流式细胞仪检测细胞内活性氧水平,Western blot检测细胞内Bax、Bcl-2和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平.将过表达DNA损伤激活的非编码RNA的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞移植到小鼠心肌梗死部位,4周后通过超声心动图评估心功能. 结果与结论:①DNA损伤激活的非编码RNA在3 d龄幼鼠心脏中的表达显著高于8周龄成年小鼠;②成功诱导人诱导多能干细胞分化为能够自发搏动的心肌细胞;③成功构建过表达DNA损伤激活的非编码RNA的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞模型;④与对照组相比,过表达DNA损伤激活的非编码RNA的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞中Ki67表达升高;⑤与对照组相比,过表达DNA损伤激活的非编码RNA抑制了氧糖剥夺/复氧诱导的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞内活性氧产生,Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达降低,Bcl-2蛋白表达升高;⑥过表达DNA损伤激活的非编码RNA的人诱导多能干细胞衍生心肌细胞治疗显著改善了心肌梗死小鼠心脏功能.以上结果表明:过表达DNA损伤激活的非编码RNA促进人诱导多能干细胞衍生心肌细胞增殖,并减少氧糖剥夺/复氧诱导后人诱导多能干细胞衍生心肌细胞中活性氧产生,抑制细胞凋亡发生,从而增强人诱导多能干细胞衍生心肌细胞在心肌梗死小鼠中的修复能力.