Современные представления о роли микроРНК-125 при сердечно-сосудистых заболеваниях: потенциальные биологические маркёры и терапевтические мишени

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В последнее время начали использовать miRNA в качестве диагностических маркёров при различных патологических состояниях. В данном обзоре нами проанализированы основные исследования, посвящённые роли miRNA-125 в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Члены семейства miRNA-125 участвуют в дифференцировке клеток, пролиферации и апоптозе посредством нацеливания на mRNA, связанные с данными клеточными процессами. miRNA-125 могут усиливать или подавлять патологические процессы, такие как онкогенез, мышечные аномалии, неврологические расстройства и другие. Кроме того, члены семейства miRNA-125 также влияют на развитие и функцию иммунных клеток и участвуют в иммунологической защите. Всё больше исследований показывают, что семейство miRNA-125 связано с развитием сердца. Кроме того, обнаружено, что miRNA-125 играют важную роль при патофизиологических состояниях сердечно-сосудистой системы. Однако при различных патологических процессах одни и те же члены семейства miRNA-125 играют разные роли. Например, сверхэкспрессия miRNA-125b в кардиомиоцитах может ингибировать их апоптоз и воспалительную реакцию. В то же время miRNA-125b является регулятором сердечного фиброза, её сверхэкспрессия в сердечных фибробластах может усилить их пролиферацию. Поэтому при патологических состояниях избыток miRNA-125b усугубляет фиброз миокарда и его ремоделирование, разрушает первоначальную морфологическую структуру сердца, нарушает процессы неоваскуляризации, усугубляет апоптоз кардиомиоцитов в повреждённой области. Оптимальная доза и время терапевтического вмешательства с использованием членов семейства miRNA-125, их ингибиторов и миметиков должны быть тщательно определены, чтобы избежать побочных реакций. Расширенное и точное понимание функций miRNA-125 в генных регуляторных сетях, связанных с сердечно-сосудистой патологией, позволит разработать новые инновационные терапевтические стратегии.

Об авторах

Амина Магомедовна Алиева

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Автор, ответственный за переписку.
Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5416-8579
SPIN-код: 2749-6427

к.м.н., доцент

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Наталья Вадимовна Теплова

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: teplova.nv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7181-4680
SPIN-код: 9056-1948

д.м.н., профессор

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Елена Владимировна Резник

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: elenaresnik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7479-418X
SPIN-код: 3494-9080
ResearcherId: N-6856-2016

д. м. н., профессор

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Ирина Евгеньевна Байкова

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: 1498553@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0886-6290
SPIN-код: 3054-8884

к.м.н., доцент

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Мадина Фатхуллаевна Ахмедова

Клиника AKFA Medline

Email: drmadina@yandex.ru

к.м.н.

Узбекистан, Ташкент

Алексей Владимирович Бутенко

Научно-клинический центр № 2 Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского

Email: callcenter@ckbran.ru
ORCID iD: 0000-0003-4390-9276

д.м.н., профессор

Россия, Москва

Бэла Зауровна Балагова

Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского

Email: 3088919@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-4556-1534

ординатор

Россия, Москва

Анна Владимировна Модестова

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: a.modestowa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7980-5500

к.м.н., доцент

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Ирина Александровна Котикова

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: kotikova.ia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5352-8499
SPIN-код: 1423-7300

студент

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Рамиз Камраддинович Валиев

Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова

Email: Radiosurgery@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1613-3716
SPIN-код: 2855-2867

к.м.н.

Россия, Москва

Игорь Геннадиевич Никитин

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Email: igor.nikitin.64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881
SPIN-код: 3595-1990

д.м.н., профессор

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Список литературы

  1. Mensah G., Roth G., Fuster V. The global burden of cardiovascular diseases and risk factors: 2020 and beyond // J Am Coll Cardiol. 2019. Vol. 74, N 20. P. 2529–2532. doi: 10.1016/j.jacc.2019.10.009
  2. Алиева А.М., Резник Е.В., Гасанова Э.Т., и др. Клиническое значение определения биомаркеров крови у больных с хронической сердечной недостаточностью // Архивъ внутренней медицины. 2018. Т. 8, № 5. С. 333–345. doi: 10.20514/2226-6704-2018-8-5-333-345
  3. Кожевникова М.В., Беленков Ю.Н. Биомаркеры сердечной недостаточности: настоящее и будущее // Кардиология. 2021. Т. 61, № 5. С. 4–16. doi: 10.18087/cardio.2021.5.n1530
  4. Алиева А.М., Алмазова И.И., Пинчук Т.В., и др. Фракталкин и сердечно-сосудистые заболевания // Consilium Medicum. 2020. Т. 22, № 5. С. 83–86. doi: 10.26442/20751753.2020.5.200186
  5. Алиева А.М., Байкова И.Е., Кисляков В.А., и др. Галектин-3: диагностическая и прогностическая ценность определения у пациентов с хронической сердечной недостаточностью // Терапевтический архив. 2019. Т. 91, № 9. С. 145–149. doi: 10.26442/00403660.2019.09.000226
  6. Алиева А.М., Пинчук Т.В., Воронкова К.В., и др. Неоптерин — биомаркер хронической сердечной недостаточности (обзор современной литературы) // Consilium Medicum. 2021. Т. 23, № 10. С. 756–759. doi: 10.26442/20751753.2021.10.201113
  7. Song Z., Gao R., Yan B. Potential roles of microRNA-1 and microRNA-133 in cardiovascular disease // Rev Cardiovasc Med. 2020. Vol. 21, N 1. P. 57–64. doi: 10.31083/j.rcm.2020.01.577
  8. Kalayinia S., Arjmand F., Maleki M., et al. MicroRNAs: roles in cardiovascular development and disease // Cardiovasc Pathol. 2021. Vol. 50. P. 107296. doi: 10.1016/j.carpath.2020.107296
  9. Ромакина В.В., Жиров И.В., Насонова С.Н., и др. МикроРНК как биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиология. 2018. Т. 58, № 1. С. 66–71. doi: 10.18087/cardio.2018.1.10083
  10. Алиева А.М., Теплова Н.В., Кисляков В.А., и др. Биомаркеры в кардиологии: микроРНК и сердечная недостаточность // Терапия. 2022. Т. 8, № 1. С. 60–70. doi: 10.18565/therapy.2022.1.60-70
  11. Wang Y., Tan J., Wang L., et al. MiR-125 family in cardiovascular and cerebrovascular diseases // Front Cell Dev Biol. 2021. Vol. 9. P. 799049. doi: 10.3389/fcell.2021.799049
  12. Kong A.S., Lai K.S., Lim S.E., et al. MiRNA in ischemic heart disease and its potential as biomarkers: a comprehensive review // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, N 16. P. 9001. doi: 10.3390/ijms23169001
  13. Vegter E., van der Meer P., de Windt L.J., et al. MicroRNAs in heart failure: from biomarker to target for therapy // Eur J Heart Fail. 2016. Vol. 18, N 5. P. 457–468. doi: 10.1002/ejhf.495
  14. Rodriguez A., Griffiths-Jones S., Ashurst J.L., Bradley A. Identification of mammalian microRNA host genes and transcription units // Genome Res. 2004. Vol. 14, N 10A. P. 1902–1910. doi: 10.1101/gr.2722704
  15. Siasos G., Bletsa E., Stampouloglou P.K., et al. MicroRNAs in cardiovascular disease // Hellenic J Cardiol. 2020. Vol. 61, N 3. P. 165–173. doi: 10.1016/j.hjc.2020.03.003
  16. Nader J., Metzinger L., Maitrias P., et al. Aortic valve calcification in the era of non-coding RNAs: the revolution to come in aortic stenosis management? // Noncoding RNA Res. 2020. Vol. 5, N 2. P. 41–47. doi: 10.1016/j.ncrna.2020.02.005
  17. Bousquet M., Nguyen D., Chen C., et al. MicroRNA-125b transforms myeloid cell lines by repressing multiple mRNA // Haematologica. 2012. Vol. 97, N 11. P. 1713–1721. doi: 10.3324/haematol.2011.061515
  18. Wang J., Wang Z., Li G. MicroRNA-125 in immunity and cancer // Cancer Lett. 2019. Vol. 454. P. 134–145. doi: 10.1016/j.canlet.2019.04.015
  19. Li G., So A.V., Sookram R., et al. Epigenetic silencing of miR-125b is required for normal B-cell development // Blood. 2018. Vol. 131, N 17. P. 1920–1930. doi: 10.1182/blood-2018-01-824540
  20. Mehta A., Baltimore D. MicroRNAs as regulatory elements in immune system logic // Nat Rev Immunol. 2016. Vol. 16, N 5. P. 279–294. doi: 10.1038/nri.2016.40
  21. Chen C.Y., Lee D.S., Choong O.K., et al. Cardiac-specific microRNA-125b deficiency induces perinatal death and cardiac hypertrophy // Sci Rep. 2021. Vol. 11, N 1. P. 2377. doi: 10.1038/s41598-021-81700-y
  22. Deng S., Zhang Y., Xu C., et al. MicroRNA-125b-2 overexpression represses ectodermal differentiation of mouse embryonic stem cells // Int J Mol Med. 2015. Vol. 36, N 2. P. 355–362. doi: 10.3892/ijmm.2015.2238
  23. Grodecka-Szwajkiewicz D., Ulanczyk Z., Zagrodnik E., et al. Differential secretion of angiopoietic factors and expression of microRNA in umbilical cord blood from healthy appropriate-for-gestational-age preterm and term newborns-in search of biomarkers of angiogenesis-related processes in preterm birth // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, N 4. P. 1305. doi: 10.3390/ijms21041305
  24. Wong S.S., Ritner C., Ramachandran S., et al. miR-125b promotes early germ layer specification through Lin28/let-7d and preferential differentiation of mesoderm in human embryonic stem cells // PLoS One. 2012. Vol. 7, N 4. P. e36121. doi: 10.1371/journal.pone.0036121
  25. Che P., Liu J., Shan Z., et al. MiR-125a-5p impairs endothelial cell angiogenesis in aging mice via RTEF-1 downregulation // Aging Cell. 2014. Vol. 13, N 5. P. 926–934. doi: 10.1111/acel.12252
  26. Cheng N.L., Chen X., Kim J., et al. MicroRNA-125b modulates inflammatory chemokine CCL4 expression in immune cells and its reduction causes CCL4 increase with age // Aging Cell. 2015. Vol. 14, N 2. P. 200–208. doi: 10.1111/acel.12294
  27. Xu C.R., Fang Q.J. Inhibiting glucose metabolism by miR-34a and miR-125b protects against hyperglycemia-induced cardiomyocyte cell death // Arq Bras Cardiol. 2021. Vol. 116, N 3. P. 415–422. doi: 10.36660/abc.20190529
  28. Сергиенко И.В., Аншелес А.А. Патогенез, диагностика и лечение атеросклероза: практические аспекты // Кардиологический вестник. 2021. Т. 16, № 1. С. 64–72. doi: 10.17116/Cardiobulletin20211601164
  29. Maitrias P., Metzinger-Le Meuth V., Massy Z., et al. MicroRNA deregulation in symptomatic carotid plaque // J Vasc Surg. 2015. Vol. 62, N 5. P. 1245–1250. doi: 10.1016/j.jvs.2015.06.136
  30. Lu J.B., Yao X.X., Xiu J.C., Hu Y.W. MicroRNA-125b-5p attenuates lipopolysaccharide-induced monocyte chemoattractant protein-1 production by targeting inhibiting LACTB in THP-1 macrophages // Arch Biochem Biophys. 2016. Vol. 590. P. 64–71. doi: 10.1016/j.abb.2015.11.007
  31. Zhaolin Z., Jiaojiao C., Peng W., et al. OxLDL induces vascular endothelial cell pyroptosis through miR-125a-5p/TET2 pathway // J Cell Physiol. 2019. Vol. 234, N 5. P. 7475–7491. doi: 10.1002/jcp.27509
  32. Wen P., Cao H., Fang L., et al. miR-125b/Ets1 axis regulates transdifferentiation and calcification of vascular smooth muscle cells in a high-phosphate environment // Exp Cell Res. 2014. Vol. 322, N 2. P. 302–312. doi: 10.1016/j.yexcr.2014.01.025
  33. Cao C., Zhang H., Zhao L., et al. MiR-125b targets DNMT3b and mediates p53 DNA methylation involving in the vascular smooth muscle cells proliferation induced by homocysteine // Exp Cell Res. 2016. Vol. 347, N 1. P. 95–104. doi: 10.1016/j.yexcr.2016.07.007
  34. Wang X., Chen S., Gao Y., et al. MicroRNA-125b inhibits the proliferation of vascular smooth muscle cells induced by platelet-derived growth factor BB // Exp Ther Med. 2021. Vol. 22, N 2. P. 791. doi: 10.3892/etm.2021.10223
  35. Gareri C., Iaconetti C., Sorrentino S., et al. MiR-125a-5p modulates phenotypic switch of vascular smooth muscle cells by targeting ETS-1 // J Mol Biol. 2017. Vol. 429, N 12. P. 1817–1828. doi: 10.1016/j.jmb.2017.05.008
  36. Zhou H., Lin S., Hu Y., et al. MiR-125a-5p and miR-7 inhibits the proliferation, migration and invasion of vascular smooth muscle cell by targeting EGFR // Mol Med Rep. 2021. Vol. 24, N 4. P. 708. doi: 10.3892/mmr.2021.12347
  37. Zheng X., Wu Z., Xu K., et al. Interfering histone deacetylase 4 inhibits the proliferation of vascular smooth muscle cells via regulating MEG3/miR-125a-5p/IRF1 // Cell Adh Migr. 2019. Vol. 13, N 1. P. 41–49. doi: 10.1080/19336918.2018.1506653
  38. Ye D., Lou G.N., Li A.C., et al. MicroRNA-125a-mediated regulation of the mevalonate signaling pathway contributes to high glucose-induced proliferation and migration of vascular smooth muscle cells // Mol Med Rep. 2020. Vol. 22, N 1. P. 165–174. doi: 10.3892/mmr.2020.11077
  39. Vigili de Kreutzenberg S., Giannella A., Ceolotto G., et al. A miR-125/Sirtuin-7 pathway drives the pro-calcific potential of myeloid cells in diabetic vascular disease // Diabetologia. 2022. Vol. 65, N 9. P. 1555–1568. doi: 10.1007/s00125-022-05733-2
  40. Ding X.Q., Ge P.C., Liu Z., et al. Interaction between microRNA expression and classical risk factors in the risk of coronary heart disease // Sci Rep. 2015. Vol. 5. P. 14925. doi: 10.1038/srep14925
  41. Jia K., Shi P., Han X., et al. Diagnostic value of miR-30d-5p and miR-125b-5p in acute myocardial infarction // Mol Med Rep. 2016. Vol. 14, N 1. P. 184–194. doi: 10.3892/mmr.2016.5246
  42. Bayoumi A.S., Park K.M., Wang Y., et al. A carvedilol-responsive microRNA, miR-125b-5p protects the heart from acute myocardial infarction by repressing pro-apoptotic bak1 and klf13 in cardiomyocytes // J Mol Cell Cardiol. 2018. Vol. 114. P. 72–82. doi: 10.1016/j.yjmcc.2017.11.003
  43. Xiaochuan B., Qianfeng J., Min X., Xiao L. RASSF1 promotes cardiomyocyte apoptosis after acute myocardial infarction and is regulated by miR-125b // J Cell Biochem. 2020. Vol. 121, N 1. P. 489–496. doi: 10.1002/jcb.29236
  44. Dufeys C., Daskalopoulos E.P., Castanares-Zapatero D., et al. AMPKα1 deletion in myofibroblasts exacerbates post-myocardial infarction fibrosis by a connexin 43 mechanism // Basic Res Cardiol. 2021. Vol. 116, N 1. P. 10. doi: 10.1007/s00395-021-00846-y
  45. Bie Z.D., Sun L.Y., Geng C.L., et al. MiR-125b regulates SFRP5 expression to promote growth and activation of cardiac fibroblasts // Cell Biol Int. 2016. Vol. 40, N 11. P. 1224–1234. doi: 10.1002/cbin.10677
  46. Sun L.Y., Zhao J.C., Ge X.M., et al. Circ_LAS1L regulates cardiac fibroblast activation, growth, and migration through miR-125b/SFRP5 pathway // Cell Biochem Funct. 2020. Vol. 38, N 4. P. 443–450. doi: 10.1002/cbf.3486
  47. Ke H., Zhang X., Cheng L., et al. Bioinformatic analysis to explore key genes associated with brain ischemia-reperfusion injury in rats // Int J Neurosci. 2019. Vol. 129, N 10. P. 945–954. doi: 10.1080/00207454.2019.1595615
  48. Wang X., Ha T., Zou J., et al. MicroRNA-125b protects against myocardial ischaemia/reperfusion injury via targeting p53-mediated apoptotic signalling and TRAF6 // Cardiovasc Res. 2014. Vol. 102, N 3. P. 385–395. doi: 10.1093/cvr/cvu044
  49. Li L., Zhang M., Chen W., et al. LncRNA-HOTAIR inhibition aggravates oxidative stress-induced H9c2 cells injury through suppression of MMP2 by miR-125 // Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2018. Vol. 50, N 10. P. 996–1006. doi: 10.1093/abbs/gmy102
  50. Luo C., Ling G.X., Lei B.F., et al. Circular RNA PVT1 silencing prevents ischemia-reperfusion injury in rat by targeting microRNA-125b and microRNA-200a // J Mol Cell Cardiol. 2021. Vol. 159. P. 80–90. doi: 10.1016/j.yjmcc.2021.05.019
  51. Hu W., Chang G., Zhang M., et al. MicroRNA-125a-3p affects smooth muscle cell function in vascular stenosis // J Mol Cell Cardiol. 2019. Vol. 136. P. 85–94. doi: 10.1016/j.yjmcc.2019.08.014
  52. Chen F., Liu H., Wu J., et al. MiR-125a suppresses TrxR1 expression and is involved in H2O2-induced oxidative stress in endothelial cells // J Immunol Res. 2018. Vol. 2018. P. 6140320. doi: 10.1155/2018/6140320
  53. Svensson D., Gidlöf O., Turczyńska K.M., et al. Inhibition of microRNA-125a promotes human endothelial cell proliferation and viability through an antiapoptotic mechanism // J Vasc Res. 2014. Vol. 51, N 3. P. 239–245. doi: 10.1159/000365551
  54. Díaz I., Calderón-Sánchez E., Toro R.D., et al. miR-125a, miR-139 and miR-324 contribute to Urocortin protection against myocardial ischemia-reperfusion injury // Sci Rep. 2017. Vol. 7, N 1. P. 8898. doi: 10.1038/s41598-017-09198-x
  55. Zhang B., Mao S., Liu X., et al. MiR-125b inhibits cardiomyocyte apoptosis by targeting BAK1 in heart failure // Mol Med. 2021. Vol. 27, N 1. P. 72. doi: 10.1186/s10020-021-00328-w
  56. Galluzzo A., Gallo S., Pardini B., et al. Identification of novel circulating microRNAs in advanced heart failure by next-generation sequencing // ESC Heart Fail. 2021. Vol. 8, N 4. P. 2907–2919. doi: 10.1002/ehf2.13371
  57. Liu H., Deng S., Han L., et al. Mesenchymal stem cells, exosomes and exosome-mimics as smart drug carriers for targeted cancer therapy // Colloids Surf B Biointerfaces. 2022. Vol. 209 (Pt 1). P. 112163. doi: 10.1016/j.colsurfb.2021.112163
  58. Nazari-Shafti T.Z., Neuber S., Duran A.G., et al. MiRNA profiles of extracellular vesicles secreted by mesenchymal stromal cells-can they predict potential off-target effects? // Biomolecules. 2020. Vol. 10, N 9. P. 1353. doi: 10.3390/biom10091353
  59. Lin F., Zhang S., Liu X., Wu M. Mouse bone marrow derived mesenchymal stem cells-secreted exosomal microRNA-125b-5p suppresses atherosclerotic plaque formation via inhibiting Map4k4 // Life Sci. 2021. Vol. 274. P. 119249. doi: 10.1016/j.lfs.2021.119249
  60. Xiao C., Wang K., Xu Y., et al. Transplanted mesenchymal stem cells reduce autophagic flux in infarcted hearts via the exosomal transfer of miR-125b // Circ Res. 2018. Vol. 123, N 5. P. 564–578. doi: 10.1161/circresaha.118.312758
  61. Huang C.C., Chen D.Y., Wei H.J., et al. Hypoxia-induced therapeutic neovascularization in a mouse model of an ischemic limb using cell aggregates composed of HUVECs and cbMSCs // Biomaterials. 2013. Vol. 34, N 37. P. 9441–9450. doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.09.010
  62. Zhu L.P., Tian T., Wang J.Y., et al. Hypoxia-elicited mesenchymal stem cell-derived exosomes facilitates cardiac repair through miR-125b-mediated prevention of cell death in myocardial infarction // Theranostics. 2018. Vol. 8, N 22. P. 6163–6177. doi: 10.7150/thno.28021
  63. Herrero D., Albericio G., Higuera M., et al. The vascular niche for adult cardiac progenitor cells // Antioxidants (Basel). 2022. Vol. 11, N 5. P. 882. doi: 10.3390/antiox11050882
  64. Li L., Wang Q., Yuan Z., et al. LncRNA-MALAT1 promotes CPC proliferation and migration in hypoxia by up-regulation of JMJD6 via sponging miR-125 // Biochem Biophys Res Commun. 2018. Vol. 499, N 3. P. 711–718. doi: 10.1016/j.bbrc.2018.03.216

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах