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派森诺生物科技股份有限公司完成。
技术路线
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。 图1. KSHV编码miRNA和KSHV感染在DCM患者中升高 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）。 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。 图4 KSHV-miR-K12-1-5p靶向干扰素信号通路 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。 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。
