阜外醫院王來元/顧東風研究團隊揭示LncRNA TPRG1-AS1在抑制動脈粥樣硬化中的關鍵作用!

阜外醫院王來元/顧東風研究團隊揭示LncRNA TPRG1-AS1在抑制動脈粥樣硬化中的關鍵作用!

動脈粥樣硬化性心血管疾病是因動脈粥樣硬化而導致一組累及全身的疾病總稱，主要包括冠狀動脈疾�。–AD）、腦梗死及周圍血管疾病等，動脈粥樣硬化斑塊中血管平滑肌細胞（VSMC）的異常增殖和遷移會引起血管內膜增厚，而這是導致動脈粥樣硬化和血管狹窄等多種心血管疾病的重要原因之一。長鏈非編碼RNA（lncRNA）在哺乳動物中廣泛表達，據報道，多種lncRNAs通過與蛋白質相互作用參與調節VSMC表型轉換；LncRNA TPRG1-AS1是一種新的CAD診斷生物標志物，然而，TPRG1-AS1在HASMCs（人主動脈平滑肌細胞）表型轉換和動脈粥樣硬化中的關鍵作用和潛在分子機制仍不清楚。

2022年，中國醫學科學院阜外醫院王來元/顧東風研究團隊在ARTERIOSCL THROM VAS（IF=10.514）期刊發表題為“Long Noncoding RNA TPRG1-AS1 Suppresses Migration of Vascular Smooth Muscle Cells and Attenuates Atherogenesis via Interacting With MYH9 Protein”的研究論文。文章首次闡明TPRG1-AS1通過與MYH9（肌球蛋白重鏈9）蛋白相互作用抑制HASMCs遷移，從而減弱新生內膜形成和動脈粥樣硬化。

維真助力：本研究TPRG1-AS1和MYH9 過表達腺病毒均由維真生物提供！

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研究方法與結果

1. lncRNA TPRG1-AS1抑制HASMCs遷移

數據分析表明，TPRG1-AS1在人類動脈組織（包括主動脈和冠狀動脈）表達，并在動脈粥樣硬化斑塊中顯著增加；PDGF-BB（一種生長因子，促進VSMC表型轉換）處理的HASMCs中，TPRG1-AS1表達發生下調，提示TPRG1-AS1可能參與HASMCs表型轉換。cDNA末端快速擴增和Sanger測序獲知TPRG1-AS1全長1279nt，RNA熒光原位雜交確定內源性TPRG1-AS1定位于HASMCs的細胞質和核周區域，同時體外轉錄翻譯試驗證明TPRG1-AS1不編碼任何蛋白質，表明TPRG1-AS1是一種lncRNA。

功能獲得方面，作者使用腺病毒介導TPRG1-AS1在HASMC中的過表達；功能喪失方面，HASMC中轉染si-TPRG1-AS1獲得敲低效果。遷移試驗結果表明TPRG1-AS1過表達顯著抑制了HASMC的遷移，而TPRG1-AS1沉默具有相反的效果。此外，TPRG1-AS1過表達還顯著抑制PDGF-BB誘導的HASMC遷移。

LncRNA TPRG1-AS1抑制HASMCs遷移

2.TPRG1-AS1通過與MYH9相互作用抑制HASMCs遷移

RNA下拉實驗結合質譜分析鑒定MYH9可能是TPRG1-AS1的潛在結合蛋白；RIP分析發現MYH9蛋白抗體能顯著富集TPRG1-AS1，表明HASMC中TPRG1-AS與MYH9蛋白之間存在相互作用，RNA探針純化結合WB實驗再次證明了這一結果。MYH9蛋白是一種細胞骨架蛋白，參與細胞粘附和遷移，根據基因組織表達數據和scRNA-seq數據集分析，MYH9 在人動脈粥樣硬化樣本和不同動物動脈粥樣硬化模型中表達顯著上調，表明MYH9在VSMC表型轉換和動脈粥樣硬化發病機制中發揮重要角色。進一步分析，HASMCs中MYH9敲低顯著抑制了細胞遷移，MYH9過表達則顯著促進了細胞遷移，另一方面MYH9的敲低可以顯著減弱TPRG1-AS1敲低導致的HASMCs遷移增加，證明TPRG1-AS1通過與MYH9蛋白相互作用抑制HASMCs遷移。

TPRG1-AS1通過與MYH9蛋白相互作用抑制HASMCs的遷移

3.TPRG1-AS1通過與MYH9蛋白相互作用影響肌動蛋白應力纖維的形成

MYH9蛋白通過與F-肌動蛋白絲結合形成應力纖維，控制細胞形狀和遷移，HASMCs中MYH9的過表達可以增強應力纖維束的形成，而MYH9敲低則效果相反。進一步研究發現TPRG1-AS1的過表達可以抑制PDGF-BB處理的HASMC中的應力纖維形成，TPRG1-AS1敲低則促進應力纖維的形成，而這種促進效果可被MYH9敲低減弱，表明TPRG1-AS1通過與MYH9蛋白相互作用抑制應力纖維的形成。此外，細胞松弛素D（肌動蛋白解聚劑）處理不僅可以顯著逆轉增加的應力纖維束，還可以逆轉TPRG1-AS1敲低誘導的HASMC遷移，表明應力纖維束的形成對于TPRG1-AS敲低誘導HASMC遷移的增加至關重要。

TPRG1-AS1和MYH9蛋白之間的相互作用影響應力纖維的形成

4.TPRG1-AS1過表達抑制體內新生內膜形成

為驗證TPRG1-AS1在體內對血管重塑的作用，研究人員構建了VSMC特異性TPRG1-AS1轉基因小鼠（TPRG1-AS1^SMCKI），分別分離TPRG1-AS1^SMCKI和對照小鼠的原代小鼠主動脈平滑肌細胞（MASMC），在轉基因小鼠的MASMC中檢測到TPRG1-AS1的高表達以及MYH9蛋白水平的顯著降低，同時還有肌動蛋白應力纖維束和遷移減少，進一步證實TPRG1-AS1和MYH9蛋白之間的相互作用抑制了MASMC中應激纖維束的形成和遷移。隨后進行了頸動脈絲損傷操作，發現與對照小鼠相比，TPRG1-AS1^SMCKI小鼠新生內膜形成顯著減少，表明VSMC特異性TPRG1-AS1過表達可抑制體內頸動脈絲損傷誘導的新生內膜形成。

TPRG1-AS1過表達抑制體內新生內膜形成

5.VSMC特異性TPRG1-AS1過表達減弱動脈粥樣硬化

為了進一步確定VSMC特異性TPRG1-AS1過表達在動脈粥樣硬化發病機制中的作用，研究人員建立了TPRG1-AS1^SMCKIApoe^−/−小鼠，HFD（高脂飲食）喂養20周以建立動脈粥樣硬化模型。油紅O染色和H&E染色顯示，與對照小鼠相比，TPRG1-AS1^SMCKIApoe^−/−小鼠的主動脈胸腹段縱剖面和主動脈根部斑塊面積顯著減少。免疫熒光染色顯示TPRG1-AS1^SMCKIApoe^−/−小鼠主動脈根部MYH9陽性細胞百分比明顯減少。這些結果表明VSMC特異性TPRG1-AS1過表達降低了動脈粥樣硬化斑塊中的MYH9蛋白水平，并減輕了動脈粥樣硬化病變。

血管平滑肌細胞特異性TPRG1-AS1過表達減弱動脈粥樣硬化

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結 論

本研究闡明了TPRG1-AS1在體外HASMC中的抗遷移功能，以及VSMC特異性TPRG1-AS1過表達具有減弱體內新生內膜形成和動脈粥樣硬化的作用，揭示了TPRG1-AS1與MYH9蛋白之間相互作用的潛在機制，為HASMCs遷移和相關閉塞性血管疾病的潛在治療提供了新的見解。

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