微小RNA-21在小鼠慢性病毒性心肌炎心肌纤维化中的作用

摘要：目的 研究微小RNA-21(miR-21)对小鼠慢性病毒性心肌炎(CVMC)心肌纤维化的影响及其可能机制.方法 雄性4周龄Balb/c小鼠40只按照随机数字表法分为磷酸盐缓冲液(PBS)组、CVMC组、CVMC+miR-21抑制剂组和CVMC+同型对照组,每组各10只.首次注射柯萨奇B3病毒(CVB3)液或PBS定为第0天,研究总时间为42 d.CVMC组、CVMC+miR-21抑制剂组和CVMC+同型对照组的小鼠均于第0、14和28天经腹腔注射100TCID50的CVB3液0.1、0.15和0.2 ml/只,同时点PBS组小鼠注射相同剂量的PBS.CVMC+miR-21抑制剂组和CVMC+同型对照组小鼠在第14和28天注射病毒液后分别经尾静脉注射miR-21抑制剂0.1 ml/只或同型对照0.1 ml/只.42 d后行超声心动图检查评估小鼠心功能,然后无菌留取小鼠心脏,观察心肌绿色荧光蛋白(GFP)的表达,同时行苏木素伊红及Masson染色观察心肌病理学特征,并计算心肌病理积分(PS)及胶原容积积分(CVF),实时荧光定量逆转录聚合酶链反应测定小鼠心肌中miR-21、Ⅰ型胶原(COL1-A1)及Ⅲ型胶原(COL3-A1)mRNA的表达,Western blot法测定心肌中转化生长因子-β1(TGF-β1)和母亲DPP同源物7(Smad7)蛋白的表达.结果 (1)超声心动图检查结果:CVMC组和CVMC+同型对照组小鼠左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)均明显高于PBS组(P均<0.05),左心室射血分数(LVEF)明显低于PBS组(P<0.05).CVMC+miR-21抑制剂组小鼠LVESD、LVEDD均低于CVMC组和CVMC+同型对照组(P均<0.05),LVEF明显高于CVMC组和CVMC+同型对照组(P均<0.05).(2)心肌病理学检测结果:CVMC+miR-21抑制剂组和CVMC+同型对照组小鼠心肌切片在荧光显微镜下可见GFP表达.CVMC组和CVMC+同型对照组小鼠心脏肿大僵硬,镜下可见心肌散在坏死灶,周围少量炎性细胞浸润,间质成纤维细胞增生明显,胶原纤维堆积.CVMC组和CVMC+同型对照组小鼠心肌PS分别为(1.14±0.69)和(1.00±0.63)分,CVF分别为(17.86±2.61)%和(16.78±2.58)%,均明显高于PBS组[PS为0分,CVF为(5.70±1.42)%,P均<0.05].CVMC+miR-21抑制剂组小鼠心肌周围少量炎性细胞浸润,间质纤维化的程度较轻,CVF为(11.01±2.55)%,明显低于CVMC组和CVMC+同型对照组(P均<0.05),PS为(0.89±0.60)分,虽低于CVMC组和CVMC+同型对照组,但差异无统计学意义(P均>0.05).(3)心肌组织miR-21、COL1-A1和COL3-A1 mRNA的表达量:CVMC组和CVMC+同型对照组小鼠心肌组织中miR-21、COL1-A1和COL3-A1 mRNA的表达量均明显高于PBS组(P均<0.05),而CVMC+miR-21抑制剂组小鼠心肌中上述因子的mRNA表达量则均明显低于CVMC组和CVMC+同型对照组(P均<0.05).(4)心肌组织TGF-β1和Smad7蛋白的表达量:CVMC组和CVMC+同型对照组小鼠心肌中TGF-β1蛋白表达量均明显高于PBS组,而Smad7蛋白表达量则均明显低于PBS组(P均<0.05).CVMC+miR-21抑制剂组小鼠心肌中TGF-β1蛋白表达量明显低于CVMC组和CVMC+同型对照组,而Smad7蛋白表达量则明显高于CVMC组和CVMC+同型对照组(P均<0.05).结论 miR-21可促进CVMC小鼠心肌纤维化,这一作用可能是通过TGF-β1/Smad7信号通路介导的.