МикроРНК-122 как новый игрок при сердечно-сосудистых заболеваниях
- Авторы: Алиева А.М.1, Теплова Н.В.1, Резник Е.В.1, Байкова И.Е.1, Шнахова Л.М.2, Тотолян Г.Г.1, Валиев Р.К.3, Скрипниченко Э.А.1, Котикова И.А.1, Никитин И.Г.1
-
Учреждения:
- Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
- Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова
- Московский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова
- Выпуск: Том 28, № 6 (2022)
- Страницы: 451-463
- Раздел: Обзоры
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-2106/article/view/232884
- DOI: https://doi.org/10.17816/medjrf111180
- ID: 232884
Цитировать
Аннотация
Идентификацию нового значимого уровня регуляции активности генов с помощью малых некодирующих молекул рибонуклеиновой кислоты — miRNA — можно уверенно считать одним из наиболее выдающихся открытий современной науки. Стало очевидным, что подавление экспрессии генов под влиянием miRNA — исключительно важный универсальный механизм, широко вовлечённый в большинство внутриклеточных сигнальных путей. В обзоре представлены современные данные о роли miRNA-122 в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Она позиционируется в качестве перспективного биологического маркёра при кардиоваскулярной патологии, способствует воспалению, окислительному стрессу и апоптозу при сердечно-сосудистых заболеваниях. Клинические и экспериментальные исследования подтверждают патофизиологическую роль miRNA-122 при фиброзе и дисфункции сердца. Гиперэкспрессия miRNA-122 усугубляет потерю аутофагии и усиливает воспаление, апоптоз, фиброз и дисфункцию сердца, которые опосредованы ангиотензином II. Необходимо рассматривать miRNA-122 не только в качестве перспективного диагностического и прогностического инструмента, но и в качестве мишени для современной медицины. Ингибирование miRNA-122 приводит к антифибротическим, антиапоптотическим, противовоспалительным, антиоксидантным и проаутофагическим эффектам. Необходимо её дальнейшее изучение для оценки реальных диагностических и терапевтических возможностей.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб 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, 1Наталья 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, 1Елена 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
д.м.н., профессор
Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1Ирина 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, 1Лидия Мухамедовна Шнахова
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова
Email: shnakhova_l_m@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0003-3000-0987
врач
Россия, МоскваГаяне Гургеновна Тотолян
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Email: tgg03@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9922-5845
SPIN-код: 1441-7740
к.м.н., доцент
Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1Рамиз Камраддинович Валиев
Московский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова
Email: radiosurgery@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1613-3716
SPIN-код: 2855-2867
к.м.н.
Россия, МоскваЭлина Альбертовна Скрипниченко
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Email: elkaskrip@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6321-8419
аспирант
Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1Ирина 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, 1Игорь Геннадиевич Никитин
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Email: igor.nikitin.64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881
д.м.н., профессор
Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1Список литературы
- Аушев В.Н. МикроРНК: малые молекулы с большим значением // Клиническая онкогематология. 2015. Т. 8, № 1. С. 1–12.
- 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
- Бейлерли О.А., Гареев И.Ф., Бейлерли А.Т. Микро-РНК как новые игроки в контроле функций гипоталамуса // Креативная хирургия и онкология. 2019. Т. 9, № 2. С. 138–143. doi: 10.24060/2076-3093-2019-9-2-138-143
- Lee R.C., Feinbaum R.L., Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14 // Cell. 1993. Vol. 75, N 5. P. 843–854. doi: 10.1016/0092-8674(93)90529-y
- Reinhart B.J., Slack F.J., Basson M., et al. The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans // Nature. 2000. Vol. 403, N 6772. P. 901–906. doi: 10.1038/35002607
- Meijer H.A., Smith E.M., Bushell M. Regulation of miRNA strand selection: follow the leader? // Biochem Soc Trans. 2014. Vol. 42, N 4. P. 1135–1140. doi: 10.1042/BST20140142
- Bartel D.P. MicroRNAs: target recognition and regulatory functions // Cell. 2009. Vol. 136, N 2. P. 215–233. doi: 10.1016/j.cell.2009.01.002
- Small E.M., Olson E.N. Pervasive roles of microRNAs in cardiovascular biology // Nature. 2011. Vol. 469, N 7330. P. 336–342. doi: 10.1038/nature09783
- Willeit P., Skroblin P., Kiechl S., et al. Liver microRNAs: potential mediators and biomarkers for metabolic and cardiovascular disease? // Eur Heart J. 2016. Vol. 37, N 43. P. 3260–3266. doi: 10.1093/eurheartj/ehw146
- Krutzfeldt J., Rajewsky N., Braich R., et al. Silencing of microRNAs in vivo with ‘antagomirs’ // Nature. 2005. Vol. 438, N 7068. P. 685–689. doi: 10.1038/nature04303
- Fernandez-Hernando C., Ramirez C.M., Goedeke L., Suarez Y. MicroRNAs in metabolic disease // Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013. Vol. 33, N 2. P. 178–185. doi: 10.1161/atvbaha.112.300144
- Liu Y., Song J.W., Lin J.Y., et al. Roles of microRNA-122 in cardiovascular fibrosis and related diseases // Cardiovasc Toxicol. 2020. Vol. 20, N 5. P. 463–473. doi: 10.1007/s12012-020-09603-4
- Peterlin A., Pocivavsek K., Petrovic D., Peterlin B. The role of microRNAs in heart failure: a systematic review // Front Cardiovasc Med. 2020. Vol. 7. P. 161. doi: 10.3389/fcvm.2020.00161
- Song J.J., Yang M., Liu Y., et al. MicroRNA-122 aggravates angiotensin II-mediated apoptosis and autophagy imbalance in rat aortic adventitial fibroblasts via the modulation of SIRT6-elabela-ACE2 signaling // Eur J Pharmacol. 2020. Vol. 883. P. 173374. doi: 10.1016/j.ejphar.2020.173374
- Zhao Z., Zhong L., Li P., et al. Cholesterol impairs hepatocyte lysosomal function causing M1 polarization of macrophages via exosomal miR-122-5p // Exp Cell Res. 2020. Vol. 387, N 1. P. 111738. doi: 10.1016/j.yexcr.2019.111738
- Rivoli L., Vliegenthart A.D., de Potter C.M., et al. The effect of renal dysfunction and haemodialysis on circulating liver specific miR-122 // Br J Clin Pharmacol. 2017. Vol. 83, N 3. P. 584–592. doi: 10.1111/bcp.13136
- Ma Z., Song J.J., Martin S., et al. The Elabela-APJ axis: a promising therapeutic target for heart failure // Heart Fail Rev. 2020. Vol. 26, N 5. P. 1249–1258. doi: 10.1007/s10741-020-09957-5
- Pinar A.A., Scott T.E., Huuskes B.M., et al. Targeting the NLRP3 inflammasome to treat cardiovascular fibrosis // Pharmacol Ther. 2020. Vol. 209. P. 107511. doi: 10.1016/j.pharmthera.2020.107511
- Xu R., Zhang Z.Z., Chen L.J., et al. Ascending aortic adventitial remodeling and fibrosis are ameliorated with Apelin-13 in rats after TAC via suppression of the miRNA-122 and LGR4-β-catenin signaling // Peptides. 2016. Vol. 86. P. 85–94. doi: 10.1016/j.peptides.2016.10.005
- Song J.J., Ma Z., Wang J., et al. Gender differences in hypertension // J Cardiovasc Transl Res. 2020. Vol. 13, N 1. P. 47–54. doi: 10.1007/s12265-019-09888-z
- Hu J., Wu H., Wang D., et al. LncRNA ANRIL promotes NLRP3 inflammasome activation in uric acid nephropathy through miR-122-5p/BRCC3 axis // Biochimie. 2019. Vol. 157. P. 102–110. doi: 10.1016/j.biochi.2018.10.011
- Qu X.H., Zhang K. MiR-122 regulates cell apoptosis and ROS by targeting DJ-1 in renal ischemic reperfusion injury rat models // Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020. Vol. 24, N 13. P. 7197. doi: 10.26355/eurrev_202007_21846
- Wang Y., Liang H., Jin F., et al. Injured liver-released miRNA-122 elicits acute pulmonary inflammation via activating alveolar macrophage TLR7 signaling pathway // Proc Natl Acad Sci USA. 2019. Vol. 116, N 13. P. 6162–6171. doi: 10.1073/pnas.1814139116
- Hu Y., Du G., Li G., et al. The miR-122 inhibition alleviates lipid accumulation and inflammation in NAFLD cell model // Arch Physiol Biochem. 2021. Vol. 127, N 5. P. 385–389. doi: 10.1080/13813455.2019.1640744
- Snyder-Talkington B.N., Dong C., Sargent L.M., et al. mRNAs and miRNAs in whole blood associated with lung hyperplasia, fibrosis, and bronchiolo-alveolar adenoma and adenocarcinoma after multi-walled carbon nanotube inhalation exposure in mice // J Appl Toxicol. 2016. Vol. 36, N 1. P. 161–174. doi: 10.1002/jat.3157
- Weber G.J., Purkayastha B., Ren L., et al. Hypertension exaggerates renovascular resistance via miR-122-associated stress response in aging // J Hypertens. 2018. Vol. 36, N 11. P. 2226–2236. doi: 10.1097/HJH.0000000000001770
- Song G., Zhu L., Ruan Z., et al. MicroRNA-122 promotes cardiomyocyte hypertrophy via targeting FoxO3 // Biochem Biophys Res Commun. 2019. Vol. 519, N 4. P. 682–688. doi: 10.1016/j.bbrc.2019.09.035
- Chen L.J., Xu R., Yu H.M., et al. The ACE2/Apelin signaling, microRNAs, and hypertension // Int J Hypertens. 2015. Vol. 2015. P. 896861. doi: 10.1155/2015/896861
- Wang Y., Jin P., Liu J., Xie X. Exosomal microRNA-122 mediates obesity-related cardiomyopathy through suppressing mitochondrial ADP-ribosylation factor-like 2 // Clin Sci (Lond). 2019. Vol. 133, N 17. P. 1871–1881. doi: 10.1042/CS20190558
- Liu Y., Dong Z.J., Song J.W., et al. MicroRNA-122-5p promotes renal fibrosis and injury in spontaneously hypertensive rats by targeting FOXO3 // Exp Cell Res. 2022. Vol. 411, N 2. P. 113017. doi: 10.1016/j.yexcr.2022.113017
- Zhang Z.Z., Cheng Y.W., Jin H.Y., et al. The sirtuin 6 prevents angiotensin II-mediated myocardial fibrosis and injury by targeting AMPK-ACE2 signaling // Oncotarget. 2017. Vol. 8, N 42. P. 72302–72314. doi: 10.18632/oncotarget.20305
- Song J., Zhang Z., Dong Z., et al. MicroRNA-122-5p aggravates angiotensin II-mediated myocardial fibrosis and dysfunction in hypertensive rats by regulating the Elabela/Apelin-APJ and ACE2-GDF15-porimin signaling // J Cardiovasc Transl Res. 2022. Vol. 15, N 3. P. 535–547. doi: 10.1007/s12265-022-10214-3
- Zhang H.G., Zhang Q.J., Li B.W., et al. The circulating level of miR-122 is a potential risk factor for endothelial dysfunction in young patients with essential hypertension // Hypertens Res. 2020. Vol. 43, N 6. P. 511–517. doi: 10.1038/s41440-020-0405-5
- Solis-Toro D., Mosquera Escudero M., Garcia-Perdomo H.A. Association between circulating microRNAs and the metabolic syndrome in adult populations: a systematic review // Diabetes Metab Syndr. 2022. Vol. 16, N 1. P. 102376. doi: 10.1016/j.dsx.2021.102376
- Hutny M., Hofman J., Zachurzok A., Matusik P. MicroRNAs as the promising markers of comorbidities in childhood obesity-A systematic review // Pediatr Obes. 2022. Vol. 17, N 6. P. e12880. doi: 10.1111/ijpo.12880
- Streese L., Demougin P., Iborra P., et al. Untargeted sequencing of circulating microRNAs in a healthy and diseased older population // Sci Rep. 2022. Vol. 12, N 1. P. 2991. doi: 10.1038/s41598-022-06956-4
- Refeat M.M., Hassan N.A., Ahmad I.H., et al. Correlation of circulating miRNA-33a and miRNA-122 with lipid metabolism among Egyptian patients with metabolic syndrome // J Genet Eng Biotechnol. 2021. Vol. 19, N 1. P. 147. doi: 10.1186/s43141-021-00246-8
- Lischka J., Schanzer A., Hojreh A., et al. Circulating microRNAs 34a, 122, and 192 are linked to obesity-associated inflammation and metabolic disease in pediatric patients // Int J Obes (Lond). 2021. Vol. 45, N 8. P. 1763–1772. doi: 10.1038/s41366-021-00842-1
- Hess A.L., Larsen L.H., Udesen P.B., et al. Levels of circulating miR-122 are associated with weight loss and metabolic syndrome // Obesity (Silver Spring). 2020. Vol. 28, N 3. P. 493–501. doi: 10.1002/oby.22704
- Zhang H.N., Xu Q.Q., Thakur A., et al. Endothelial dysfunction in diabetes and hypertension: role of microRNAs and long non-coding RNAs // Life Sci. 2018. Vol. 213. P. 258–268. doi: 10.1016/j.lfs.2018.10.028
- Liang W., Guo J., Li J., et al. Downregulation of miR-122 attenuates hypoxia/reoxygenation (H/R)-induced myocardial cell apoptosis by upregulating GATA-4 // Biochem Biophys Res Commun. 2016. Vol. 478, N 3. P. 1416–1422. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.08.139
- Sygitowicz G., Maciejak-Jastrzebska A., Sitkiewicz D. MicroRNAs in the development of left ventricular remodeling and postmyocardial infarction heart failure // Polish Archives of Internal Medicine. 2020. Vol. 130, N 1. P. 59–65. doi: 10.20452/pamw.15137
- Liao C.H., Wang C.Y., Liu K.H., et al. MiR-122 marks the differences between subcutaneous and visceral adipose tissues and associates with the outcome of bariatric surgery // Obes Res Clin Pract. 2018. Vol. 12, N 6. P. 570–577. doi: 10.1016/j.orcp.2018.06.005
- Martinez-Micaelo N., Beltran-Debon R., Baiges I., et al. Specific circulating microRNA signature of bicuspid aortic valve disease // J Transl Med. 2017. Vol. 15, N 1. P. 76. doi: 10.1186/s12967-017-1176-x
- Wang Y.L., Yu W. Association of circulating microRNA-122 with presence and severity of atherosclerotic lesions // Peer J. 2018. Vol. 6. P. e5218. doi: 10.7717/peerj.5218
- Li Y., Yang N., Dong B., et al. MicroRNA-122 promotes endothelial cell apoptosis by targeting XIAP: therapeutic implication for atherosclerosis // Life Sci. 2019. Vol. 232. P. 116590. doi: 10.1016/j.lfs.2019.116590
- Wu X., Du X., Yang Y., et al. Inhibition of miR-122 reduced atherosclerotic lesion formation by regulating NPAS3-mediated endothelial to mesenchymal transition // Life Sci. 2021. Vol. 265. P. 118816. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118816
- Šatrauskienė A., Navickas R., Laucevičius A., et al. MiR-1, miR-122, miR-132, and miR-133 are related to subclinical aortic atherosclerosis associated with metabolic syndrome // Int J Environ Res Public Health. 2021. Vol. 18, N 4. P. 1483. doi: 10.3390/ijerph18041483
- Badacz R, Kleczyński P, Legutko J, et al. Expression of miR-1-3p, miR-16-5p and miR-122-5p as possible risk factors of secondary cardiovascular events // Biomedicines. 2021. Vol. 9, N 8. P. 1055. doi: 10.3390/biomedicines9081055
- Barraclough J.Y., Joan M., Joglekar M.V., et al. MicroRNAs as prognostic markers in acute coronary syndrome patients-a systematic review // Cells. 2019. Vol. 8, N 12. P. 1572. doi: 10.3390/cells8121572
- Ling H., Guo Z., Du S., et al. Serum exosomal miR-122-5p is a new biomarker for both acute coronary syndrome and underlying coronary artery stenosis // Biomarkers. 2020. Vol. 25, N 7. P. 539–547. doi: 10.1080/1354750X.2020.1803963
- Yao X.L., Lu X.L., Yan C.Y., et al. Circulating miR-122-5p as a potential novel biomarker for diagnosis of acute myocardial infarction // Int J Clin Exp Pathol. 2015. Vol. 8, N 12. P. 16014–16019.
- Wang Y., Chang W., Zhang Y., et al. Circulating miR-22-5p and miR-122-5p are promising novel biomarkers for diagnosis of acute myocardial infarction // J Cell Physiol. 2019. Vol. 234, N 4. P. 4778–4786. doi: 10.1002/jcp.27274
- Cortez-Dias N., Costa M.C., Carrilho-Ferreira P., et al. Circulating miR-122-5p/miR-133b ratio is a specific early prognostic biomarker in acute myocardial infarction // Circ J. 2016. Vol. 80, N 10. P. 2183–2191. doi: 10.1253/circj.cj-16-0568
- Hänninen M., Jäntti T., Tolppanen H., et al. Association of miR-21-5p, miR-122-5p, and miR-320a-3p with 90-day mortality in cardiogenic shock // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, N 21. P. 7925. doi: 10.3390/ijms21217925
- Lin J., Zheng X. Salvianolate blocks apoptosis during myocardial infarction by down regulating miR-122-5p // Curr Neurovasc Res. 2017. Vol. 14, N 4. P. 323–329. doi: 10.2174/1567202614666171026114630
- Gaddam R.R., Dhuri K., Kim Y.R., et al. γ peptide nucleic acid-based miR-122 inhibition rescues vascular endothelial dysfunction in mice fed a high-fat diet // J Med Chem. 2022. Vol. 65, N 4. P. 3332–3342. doi: 10.1021/acs.jmedchem.1c01831
- Peterlin A., Počivavšek K., Petrovič D., Peterlin B. The role of microRNAs in heart failure: a systematic review // Front Cardiovasc Med. 2020. Vol. 7. P. 161. doi: 10.3389/fcvm.2020.00161
- Liu X., Meng H., Jiang C., et al. Differential microRNA expression and regulation in the rat model of post-infarction heart failure // PLoS One. 2016. Vol. 11, N 8. P. e0160920. doi: 10.1371/journal.pone.0160920
- Andersson P, Gidlöf O, Braun OO, et al. Plasma levels of liver-specific mir-122 is massively increased in a porcine cardiogenic shock model and attenuated by hypothermia // Shock. 2012. Vol. 37, N 2. P. 234–238. doi: 10.1097/shk.0b013e31823f1811
- Shi Y., Zhang Z., Yin Q., et al. Cardiac-specific overexpression of miR-122 induces mitochondria-dependent cardiomyocyte apoptosis and promotes heart failure by inhibiting Hand2 // J Cell Mol Med. 2021. Vol. 25, N 11. P. 5326–5334. doi: 10.1111/jcmm.16544
- Koyama S., Kuragaichi T., Sato Y., et al. Dynamic changes of serum microRNA-122-5p through therapeutic courses indicates amelioration of acute liver injury accompanied by acute cardiac decompensation // ESC Heart Fail. 2017. Vol. 4, N 2. P. 112–121. doi: 10.1002/ehf2.12123
- Vogel B., Keller A., Frese K.S., et al. Multivariate MiRNA signatures as biomarkers for non-ischaemic systolic heart failure // Eur Heart J. 2013. Vol. 34, N 36. P. 2812–2823. doi: 10.1093/eurheartj/eht256
- Cakmak H.A., Coskunpinar E., Ikitimur B., et al. The prognostic value of circulating micrornas in heart failure: preliminary results from a genome-wide expression study // J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2015. Vol. 16, N 6. P. 431–437. doi: 10.2459/jcm.0000000000000233
- Stojkovic S., Koller L., Sulzgruber P., et al. Liver-specific microRNA-122 as prognostic biomarker in patients with chronic systolic heart failure // Int J Cardiol. 2020. Vol. 303. P. 80–85. doi: 10.1016/j.ijcard.2019.11.090
- Hosen M.R., Goody P.R., Zietzer A., et al. Circulating microRNA-122-5p is associated with a lack of improvement in left ventricular function after transcatheter aortic valve replacement and regulates viability of cardiomyocytes through extracellular vesicles // Circulation. 2022. Vol. 122. P. 060258. doi: 10.1161/circulationaha.122.060258
- Zhang X., Jing W. Upregulation of miR-122 is associated with cardiomyocyte apoptosis in atrial fibrillation // Mol Med Rep. 2018. Vol. 18, N 2. P. 1745–1751. doi: 10.3892/mmr.2018.9124
- Chen C., Li R., Ross R.S., Manso A.M. Integrins and integrin-related proteins in cardiac fibrosis // J Mol Cell Cardiol. 2016. Vol. 93. P. 162–174. doi: 10.1016/j.yjmcc.2015.11.010
- Zhang Z., Li H., Cui Z., et al. Long non-coding RNA UCA1 relieves cardiomyocytes H9c2 injury aroused by oxygen-glucose deprivation via declining miR-122 // Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2019. Vol. 47, N 1. P. 3492–3499. doi: 10.1080/21691401.2019.1652630
- Bai C., Liu Y., Zhao Y., et al. Circulating exosome-derived miR-122-5p is a novel biomarker for prediction of postoperative atrial fibrillation // J Cardiovasc Transl Res. 2022. Vol. 15, N 6. P. 1393–1405. doi: 10.1007/s12265-022-10267-4