抑制microRNA-33b通过调控炎症通路改善腹主动脉瘤形成的机制研究

作者及机构
本研究由日本京都大学医学研究院心血管医学系的Tomohiro Yamasaki、Takahiro Horie等领衔，联合京都医疗中心转化研究部、大阪大学药学院、三菱田边制药创新研究部等多家机构共同完成。研究成果于2022年发表在《Scientific Reports》期刊（DOI: 10.1038/s41598-022-16017-5）。

学术背景

腹主动脉瘤（Abdominal Aortic Aneurysm, AAA）是一种致死性疾病，目前尚无有效药物治疗手段。既往研究发现，microRNA-33（miR-33）缺失小鼠的AAA进展受到抑制，提示miR-33可能参与AAA的病理过程。值得注意的是，人类与小鼠的miR-33存在差异：小鼠仅有一种miR-33（miR-33a），而人类则有两种亚型（miR-33a和miR-33b）。本研究旨在阐明miR-33b在AAA中的作用机制，并开发靶向抑制miR-33b的反义寡核苷酸（Anti-microRNA Oligonucleotide, AMO）疗法。

研究流程与方法

1. 基因工程小鼠模型构建

研究团队通过基因编辑技术建立了三种小鼠模型：
- 野生型（WT）小鼠：仅表达miR-33a
- miR-33b敲入（KI）小鼠：同时表达miR-33a和miR-33b（模拟人类状态）
- miR-33a敲除/miR-33b敲入（KOKI）小鼠：仅表达miR-33b

通过氯化钙（CaCl₂）诱导法建立AAA模型（每组n=7-10），比较不同基因型小鼠的主动脉扩张程度。结果显示：
- 主动脉直径和病变长度：KI > KOKI > WT（p<0.001），表明miR-33b的过表达加剧AAA进展。
- miR-33拷贝数分析：AAA形成后，miR-33b的增幅显著高于miR-33a（p<0.01）。

2. 特异性AMO设计与筛选

针对miR-33a和miR-33b（仅相差2个碱基），团队设计了6种AMO候选物（含氨基桥接核酸修饰，AMNA）。通过荧光素酶报告基因实验（HepG2细胞系）筛选出：
- 抗miR-33a-2[12]：特异性抑制miR-33a（5 nM处理使miR-33a降低60%）
- 抗miR-33b-2[12]：特异性抑制miR-33b（对miR-33a无交叉作用）

3. AMO体内疗效验证

在KI小鼠中，每周皮下注射抗miR-33b AMO（10 mg/kg），持续6周。结果显示：
- 主动脉病理改善：直径和病变长度减少30%（p<0.001）
- 分子机制：
- 炎症抑制：CD68⁺巨噬细胞浸润减少，MMP-9活性降低50%（p<0.01）
- 脂代谢调节：血清HDL-C升高（p<0.05），TG降低（p<0.01）
- 靶基因上调：ABCA1（ATP结合盒转运体A1）表达增加2倍

4. 急性期机制解析

在AAA诱导后1周的分析中发现：
- 炎症因子调控：MCP-1（单核细胞趋化蛋白-1）和TNF-α水平下降40%（p<0.01）
- 巨噬细胞极化：抗miR-33b促进M2型极化（IL-10↑, Arg1↑）

主要结果与逻辑关联

1. 基因型表型关联：miR-33b的过表达量与AAA严重程度正相关，提示其作为治疗靶点的潜力。
   
2. AMO特异性验证：体外实验证实抗miR-33b可选择性抑制miR-33b而不影响miR-33a。
   
3. 体内疗效链：AMO通过抑制miR-33b→上调ABCA1→改善胆固醇代谢→减轻炎症→延缓AAA进展。
   

研究结论与价值

1. 科学意义：首次揭示miR-33b在AAA中的核心作用，提出“miR-33b-ABCA1-炎症”轴机制。
   
2. 应用前景：抗miR-33b AMO具有转化潜力，为AAA的核酸药物开发提供新策略。
   
3. 临床启示：联合脂代谢调节与抗炎作用，可能优于现有单一靶点疗法。
   

研究亮点

1. 模型创新：构建人源化miR-33b KI小鼠，精准模拟人类miR-33双亚型系统。
   
2. 技术突破：基于AMNA修饰的AMO设计，显著降低肝毒性（与传统LNA相比）。
   
3. 多组学验证：结合RNA-seq、免疫组化、凝胶zymography等多维度数据交叉验证。
   

其他发现

• SREBP1/miR-33b正反馈循环：抗miR-33a意外上调miR-33b，提示SREBF1（固醇调节元件结合转录因子1）的宿主基因调控复杂性。
  
• 跨细胞效应：AMO对内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞均有调控作用，体现多细胞协同治疗价值。
  

（全文共计约2000字）