Preview

Российский кардиологический журнал

Расширенный поиск

Потенциальная роль микроРНК при кальцинозе сосудов

https://doi.org/10.15829/1560-4071-2019-10-118-125

Полный текст:

Аннотация

МикроРНК представляют собой класс эндогенных некодирующих РНК длиной 17-25 нуклеотидов, участвующих в регуляции экспрессии генов. В последнее время появляется все больше работ, подчеркивающих важную роль микроРНК в развитии и прогрессировании сердечно-сосудистых заболевании. Механизмы развития кальциноза включают нарушение в регуляции метаболизма кальция и фосфата, активацию сигнальных путей, регулирующих формирование костной ткани, и подавление сигнальных путей, ответственных за поддержание фенотипа гладкомышечных клеток. Участие микроРНК было продемонстрировано для каждого из перечисленных механизмов, что подчеркивает существенный вклад микроРНК в развитие кальциноза кровеносных сосудов. В данном обзоре обобщены научные данные по микроРНК, которые, как доказано, участвуют в развитии кальциноза in vitro и in vivo, их мишени и механизмы действия, а также собраны последние достижения в исследованиях микроРНК в контексте сосудистой кальцификации и обсуждается возможность их применения для ранней диагностики и терапии кальциноза при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Об авторах

А. Г. Ибрагимова
ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов (РУДН); МайнЖеникс, ООО
Россия

Ибрагимова Аминат Г — аспирант; генеральный директор.

Москва



Е. Р. Шахмаева
ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов (РУДН)
Россия

Шахмаева Екатерина Р. — магистр.

Москва



И. Е. Станишевская
ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов (РУДН)
Россия

Станишевская Ирина Е. — кандидат биологических наук, зам. директора Института Биохимических технологий и Нанотехнологий, доцент.

Москва



А. В. Шиндяпина
МайнЖеникс, ООО; Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School
Соединённые Штаты Америки

Шиндяпина Анастасия В. — директор по науке, Постдок в Department of Medicine, Division of Genetics.

Москва



Список литературы

1. Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell. 1993;75:843-85.

2. Vainberg Slutskin I, Weingarten-Gabbay S, Nir R, et al. Unraveling the determinants of microRNA mediated regulation using a massively parallel reporter assay. Nature Communication. 2018;6;9(1):529. doi:10.1038/s41467-018-02980-z.

3. Suvash P, Guotian Y. MicroRNA and its role in cardiovascular disease. World Journal of Cardiovascular Diseases. 2017;7:340-57. doi:10.4236/wjcd.2017.710032.

4. Dlouha D, Hubacek JA. Regulatory RNAs and cardiovascular disease — with a special focus on circulating microRNAs. Physiol. Res. 2017;66(1):21-S38.

5. Zhao Y, Ransom JF, Li A, et al. Dysregulation of cardiogenesis, cardiac conduction, and cell cycle in mice lacking miRNA-1-2. Cell. 2007;129(2):303-17 doi:10.1016/j.cell.2007.03.030.

6. Li Y, Liang Y, Zhu Y, et al. Noncoding RNAs in Cardiac Hypertrophy. Journal of Cardiovascular Translational Research. 2018;11(6):439-49. doi:10.1007/s12265-018-9797-x.

7. Wong LL, Wang J, Liew OW, et al. MicroRNA and Heart Failure. Int J Mol Sci. 2016; 6,17(4):502. doi:10.3390/ijms17040502.

8. Liu Z, Zhou C, Liu Y, et al. The expression levels of plasma microRNAs in atrial fibrillation patients. PLoS One. 2012;7:e44906. doi:10.1371/journal.pone.0044906.

9. Miao C, Chang J, Zhang. Recent research progress of microRNAs in hypertension pathogenesis, with a focus on the roles of miRNAs in pulmonary arterial hypertension. Molecular Biology Report. 2018. doi:10.1007/s11033-018-4335-0.

10. van Rooij E, Sutherland LB, Thatcher JE, et al. Dysregulation of microRNAs after myocardial infarction reveals a role of miR-29 in cardiac fibrosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105:13027-32. doi:10.1073/pnas.0805038105.

11. Kandhro AH, Shoombuatong W, Nantasenamat C, et al. The MicroRNA Interaction Network of Lipid Diseases. Front Genet. 2017;8:116. doi:10.3389/fgene.2017.00116.

12. Hoelscher SC, Doppler SA, DreBen M, et al. MicroRNAs: pleiotropic players in congenital heart disease and regeneration. J Thorac Dis. 2017;9(Suppl 1):S64-S81. doi:10.21037/jtd.2017.03.149.

13. Zhao Y, Song Y, Li Y, et al. Circulating microRNAs: Promising Biomarkers Involved in Several Cancers and Other Diseases. DNA and cell biology. 2017;36(2):77-94. doi:101089/dna.2016.3426.

14. Mackenzie NC, Staines KA, Zhu D, et al. miRNA-221 and miRNA-222 synergistically function to promote vascular calcification. Cell Biochem Funct. 2014;32:209-16. doi:10.1002/cbf.3005.

15. Al-Kafaji G, Al-Mahroos G, Abdulla Al-Muhtaresh H, et al. Circulating endothelium-enriched microRNA-126 as a potential biomarker for coronary artery disease in type 2 diabetes mellitus patients. Biomarkers. 2017;22(3-4):268-78. doi:10.1080/1354750X.2016.1204004.

16. Schober A, Nazari-Jahantigh M, Wei Y, et al. MicroRNA-126-5p promotes endothelial proliferation and limits atherosclerosis by suppressing Dlk1. Nat. Med. 2014;20(4):368-76. doi:10.1038/nm.3487.

17. Santulli G. microRNAs Distinctively Regulate Vascular Smooth Muscle and Endothelial Cells: Functional Implications in Angiogenesis, Atherosclerosis, and In-Stent Restenosis. Adv Exp Med Biol. 2015;887:53-77. doi:10.1007/978-3-319-22380-34.

18. Feinberg MW, Moore KJ. MicroRNA regulation of atherosclerosis. Circ Res. 2016;118:703-20. doi:10.1161/CIRCRESAHA.115.306300.

19. Lima J, Batty JA, Sinclair H, Kunadian V. MicroRNAs in ischemic heart disease: from pathophysiology to potential clinical applications. Cardiology in Review. 2017;25:117-25. doi:10.1097/crd.0000000000000114.

20. Condorelli G, Latronico MV, Cavarretta E. microRNAs in cardiovascular diseases: current knowledge and the road ahead. J Am Coll Cardiol. 2014;3;63(21):2177-87 doi:10.1016/j.jacc.2014.01.050.

21. Papait R, Kunderfranco P, Stirparo GG, et al. Long noncoding RNA: a new player of heart failure? J. Cardiovasc. Transl. Res. 2013;6:876-83; doi:10.1007/s12265-013-9488-6.

22. Santulli G, Iaccarino G, De. Luca N, et al. Atrial fibrillation and microRNAs. Frontier in Physiology. 2014;5:15. doi:10.3389/fphys.2014.00015.

23. Bardeesi AS, Gao J, Zhang K, et al. A novel role of cellular interactions in vascular calcification. J Transl Med. 2017;3;15(1):95. doi:10.1186/s12967-017-1190-z.

24. Kwon DH, Kim YK, Kook H. New aspects of vascular calcification: histone deacetylases and beyond. J Korean Med Sci. 2017; Nov; 32(11):1738-48. doi:10.3346/jkms.2017.32.11.1738.

25. Proudfoot D, Shanahan CM. Biology of calcification in vascular cells: intima versus media. Herz. 2001;26:245-51.

26. Speer MY, Yang HY, Brabb T, et al. Smooth muscle cells give rise to osteochondrogenic precursors and chondrocytes in calcifying arteries. Circ Res. 2009;104:733-41. doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.183053.

27. Panizo S, Naves-DIaz M, Carrillo-Lopez N, et al. MicroRNAs 29b, 133b, and 211 Regulate Vascular Smooth Muscle Calcification Mediated by High Phosphorus. J Am Soc Nephrol. 2016 Mar;27(3):824-34. doi:10.1681/ASN.2014050520.

28. Badi I, Mancinelli L, Polizzotto A, et al. miR-34a Promotes Vascular Smooth Muscle Cell Calcification by Downregulating SIRT1(Sirtuin 1) and Axl (AXL Receptor Tyrosine Kinase). Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018;38(9):2079-90. doi:10.1161/ATVBAHA.118.311298.

29. Xia ZY, Hu Y, Xie PL, et al. Runx2/miR-3960/miR-2861 Positive Feedback Loop Is Responsible for Osteogenic Transdifferentiation of Vascular Smooth Muscle Cells. Biomed Res Int. 2015; doi:10.1155/2015/624037.

30. Alkagiet S, Tziomalos K. Vascular calcification: the role of microRNAs. Biomolecular Concepts. 2017;24;8(2):119-23. doi:10.1515/bmc-2017-0001.

31. Goettsch C, Rauner M, Pacyna N, et al. miR-125b regulates calcification of vascular smooth muscle cells. Am J Pathol. 2011;179:1594-600. doi:10.1016/j.ajpath.2011.06.016.

32. Qiao W, Chen L, Zhang M. MicroRNA-205 regulates the calcification and osteoblastic differentiation of vascular smooth muscle cells. Cell Physiol Biochem. 2014; 33(6):1945-53. doi:10.1159/000362971.

33. Balderman JA, Lee HY, Mahoney CE, et al. Bone morphogenetic protein-2 decreases microRNA-30b and microRNA-30c to promote vascular smooth muscle cell calcification. J Am Heart Assoc. 2012;1(6):e003905. doi:10.1161/JAHA.112.003905.

34. Rangrez AY, M'Baya-Moutoula E, Metzinger-Le Meuth V, et al. Inorganic phosphate accelerates the migration of vascular smooth muscle cells: evidence for the involvement of miR-223. PLoS One. 2012;7:e47807. doi:10.1371/journal.pone.0047807.

35. Taibi F, Metzinger-Le Meuth V, et al. miR-223:An inflammatory oncomiR enters the cardiovascular field. Biochim Biophys Acta 2014;1842:1001-9. doi:10.1016/j.bbadis.2014.03.005.

36. Massy ZA, Metzinger-Le Meuth V, Metzinger L. MicroRNAs are associated with uremic toxicity, cardiovascular calcification, and disease. Contrib Nephrol. 2017;189:160-8. doi:10.1159/000450774.

37. Liu JH, Xiao X, Shen Y, et al. MicroRNA-32 promotes calcification in vascular smooth muscle cells: Implications as a novel marker for coronary artery calcification. PLOS One. 2017;12:19. doi:10.1371/journal.pone.0174138.

38. Nakano-Kurimoto R, Ikeda K, Uraoka M, et al. Replicative senescence of vascular smooth muscle cells enhances the calcification through initiating the osteoblastic transition. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;297:H1673-84. doi:10.1152/ajpheart.00455.2009.

39. Liao XB, Zhang ZY, Yuan K, et al. MiR-133a modulates osteogenic differentiation of vascular smooth muscle cells. Endocrinology. 2013;154:3344-52. doi:101210/en.2012-2236.

40. Leopold JA. MicroRNAs regulate vascular medial calcification. Cells. 2014;3:963-80. doi:10.3390/cells3040963.

41. Wu T, Zhou H, Hong Y, et al. miR-30 family members negatively regulate osteoblast differentiation. J Biol Chem. 2012;287:7503-11. doi:10.1074/jbc.M111.292722.

42. Кочетов А. Г., Жиров И. В., Масенко В. П. и др. Перспективы применения микроРНК в диагностике и терапии сердечной недостаточности. Кардиологический вестник. 2014;2:62-7.

43. Chen X, Ba Y, Ma L, et al. Characterization of microRNAs in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell Res. 2008;18:997-1006. doi:10.1038/cr.2008.282.

44. Goettsch C, Hutcheson JD, Aikawa E. MicroRNA in cardiovascular calcification: focus on targets and extracellular vesicle delivery mechanisms. Circulation Research. 2013;112:1073-84. doi:10.1161/CIRCRESAHA.113.300937.

45. Boon A. and Dimmeler S. MicroRNAs in Myocardial Infarction. Nature Reviews Cardiology. 2015;12:135-42. doi:10.1038/nrcardio.2014.207.

46. Qiu XK, Ma J. Alteration in microRNA-155 level correspond to severity of coronary heart disease. Scand J Clin Lab Invest. 2018 May;78(3):219-23. doi:10.1080/00365513.2018.1435904.

47. Howlett P, Cleal JK, Wu H,et al. MicroRNA 8059 asa marker forthe presence andextentof coronary artery calcification. Open Heart. 2018;5(1):e000678. doi:10.1136/openhrt-2017-000678.

48. Liu W, Ling S, Sun W, et al. Circulating microRNAs correlated with the level of coronary artery calcification in symptomatic patients. Scientific Reports. 2015;5:16099; doi:10.1038/srep16099.


Для цитирования:


Ибрагимова А.Г., Шахмаева Е.Р., Станишевская И.Е., Шиндяпина А.В. Потенциальная роль микроРНК при кальцинозе сосудов. Российский кардиологический журнал. 2019;(10):118-125. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2019-10-118-125

For citation:


Ibragimova A.G., Shakhmaeva K.R., Stanishevskaya I.E., Shindyapina A.V. The potential role of miRNAs in calcification of cardiovascular diseases. Russian Journal of Cardiology. 2019;(10):118-125. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1560-4071-2019-10-118-125

Просмотров: 223


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1560-4071 (Print)
ISSN 2618-7620 (Online)