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IF39.3 !RIP-seq科研利器-为扩张型心肌病等相关研究“加油助威”!

2024-02-07

华中科技大学同济医学院同济医院在国际著名杂志《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表了卡波西肉瘤相关病毒编码的miRNA促进扩张型心肌病进展的机制研究。本研究的RIP-seq测序以及部分分析工作由上海亚洲第一品牌威尼斯澳门人生物科技股份有限公司完成。


技术路线

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研究背景

扩张型心肌病(DCM)是目前心衰的和心脏移植的主要病因之一。近几十年来,随着治疗策略的实施和早期诊断,DCM患者的预后得到了改善,但治疗仍然具有挑战性。DCM的潜在病因多种多样,包括基因突变、病毒感染、药物化疗、自身免疫性和全身性疾病等。



研究材料与方法

1.实验材料

DCM患者和非DCM者血浆,KSHV-miR-K12-1-5p模型细胞等

2.测序平台

 Illumina novaseq6000

3.分析方法

 RIP-seq,RT-PCR,WB,Elisa,FC,IHC,Bio-miR pulldown,TEM等



研究结果

1.KSHV相关编码的miRNA可导致扩张型心肌病患者感染KSHV风险增加

研究人员检测了696例DCM患者血浆中的KSHV DNA含量和kshv-miR-K12-1-5p表达水平,并进行随访。结果显示,与非DCM组相比,DCM患者的KSHV血清阳性和定量滴度增加。在随访期间,KSHV DNA血浆阳性的DCM患者因心血管原因或心脏移植而死亡的可能性增加。在心脏组织中,与健康供体相比,DCM患者心脏中的KSHV DNA含量也增加。

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图1. KSHV编码miRNA和KSHV感染在DCM患者中升高

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图2.KSHV -mir-k12-1-5p水平升高、KSHV患病率升高与DCM预后不良相关


2.KSHV-miR-K12-1-5p可能部分来源于KSHV感染的心肌内皮细胞

本研究进一步发现KSHV主要侵袭人心脏内皮细胞,而kshv-miR-K12-1-5p在心脏内皮细胞和心肌细胞都可以被检测到。通过外泌体鉴定和共培养实验,研究人员发现KSHV感染的内皮细胞可以释放出kshv-miR-K12-1-5p并转移到心肌细胞内(图3)。

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图3.KSHV感染内皮细胞后释放kshv-miR-K12-1-5p并转移到心肌细胞内


3.KSHV-miR-K12-1-5p靶向I型干扰素信号通路

研究人员通过Ago2抗体进行RIP-seq,鉴定了67个与Ago2蛋白相关的mRNAs。通过GO富集分析及RNA pulldown、WB及荧光报告基因等实验,I型干扰素信号通路上的多个基因,包括OAS1、OAS2、OAS3、MX1、IFIT1、IFIT3、IRF7和RSAD2,被确定为kshv-miR-K12-1-5p的下游潜在靶点,并且证实kshv-miR-K12-1-5p通过直接靶向这些基因,显著降低其表达,从而阻断了病毒感染激活的I型干扰素信号通路的活化,也就抑制了其抗病毒作用。

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图4 KSHV-miR-K12-1-5p靶向干扰素信号通路

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图5 KSHV-miR-K12-1-5p可减弱IFNβ的抗病毒作用


4.KSHV-miR-K12-1-5p加重嗜心病毒诱导的心肌炎性浸润和功能障碍

此外本研究还通过体外实验发现kshv-miR-K12-1-5p加重了嗜心肌病毒(CVB3和EMCV)诱导的心脏炎症浸润和功能障碍。进一步还发现,KSHV阳性DCM心肌组织中HHV6、PVB19等病毒核酸水平明显高于KSHV阴性的DCM心肌组织,进一步说明其抗病毒能力减退。

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图6.KSHV-miR-K12-1-5p加重嗜心病毒诱导的心肌炎性浸润和功能障碍



小 结

该研究揭示了KSHV通过感染人心脏内皮细胞并释放其编码的kshv-miR-K12-1-5p进入心肌细胞,阻断心肌细胞内的I型干扰素信号通路,从而延缓心脏组织病毒清除、加重炎症浸润及心肌重塑,最终促进DCM的发生发展。本研究表明KSHV感染是DCM的危险因素,为治疗DCM提供了更多的可能性。