近日，南方医科大学基础医学院邱小忠/侯鸿浩团队在Nature Communications上发表了题目为Single dose of intravenous miR199a-5p delivery targeting ischemic heart for long-term repair of myocardial infarction的研究论文。

在这项研究中，研究人员首先利用GEO公共数据库筛选出心肌梗死发生8周内表达量稳定变化的miRNA，构建大鼠心梗模型，验证miR199a-5p在血液和梗死区心脏中均表达下调。针对这一发现，研究人员在心肌梗死模型中验证了miR199a-5p的长期改善心功能效果，发现单次注射miR199a-5p可在心肌梗死后长达12个月的时间内对心功能提供持久的保护作用。机制学研究显示，miR199a-5p可同时靶向AGTR1和MARK4，通过结合它们的mRNA 3’非编码区，抑制AGTR1和MARK4的蛋白表达。在作用机制上，miR199a-5p通过抑制AGTR1来抑制NOX4过度产生的ROS，以维持线粒体稳态，从而减少心肌细胞凋亡。同时，miR199a-5p通过调控MARK4影响VASH2的表达，改变微管蛋白去酪氨酸化水平，并进一步调节心肌细胞的收缩力。基于以上结果，研究人员研发了一种基于miRNA的递送系统，即P-MSN/miRNA纳米颗粒，用于缺血后心肌细胞的基因重编程，旨在增强心肌细胞的收缩能力并预防心肌细胞凋亡。在心肌梗死大鼠尾注射P-MSN/miR199a-5p纳米颗粒后，这些纳米颗粒聚集于心前区，并持续释放miR199a-5p以发挥生物学效应，显著减少心肌细胞的凋亡，改善梗死后的心肌收缩力和心功能。本研究确定了miR199a-5p可通过在不同阶段靶向两个不同的病理生理过程来保护心脏免受心肌梗死的损害，使其可作为长期改善心肌梗死预后的潜在治疗药物，并开发出靶向缺血心肌组织的P-MSN/miR199a-5p纳米递送系统，强调了P-MSN/miR199a-5p纳米颗粒作为递送策略的有效性。

附图  靶向缺血心肌的P-MSN/miR199a-5p纳米递送系统及其促心梗修复机制示意图

基础医学院邱小忠教授和侯鸿浩教授为论文共同通讯作者，博士研究生陈宇为第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49901-x