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。2017年7月25日；8(1):133.
doi:10.1038/s41467-017-00171-w。

非规范途径调节内质网应激信号并阻断内质网胁迫诱导的细胞凋亡和心力衰竭

姚玉凤 1, 秋伦路 1, 胡振坤 1, 于斌（Yubin Yu） 1, 陈秋云 2 三 4, Qing K Wang（清K王） 5 6 7 8
附属公司

非规范途径调节内质网应激信号并阻断内质网胁迫诱导的细胞凋亡和心力衰竭

姚玉凤等。 国家公社。 。

摘要

内质网应激是一种进化上保守的细胞应激反应，与许多疾病相关，包括心肌肥厚和心力衰竭。引起心肌肥厚的主要内质网应激信号通路涉及内质网压力传感器PERK（蛋白激酶样激酶）和eIF2α-ATF4-CHOP信号。在这里，我们描述了一个非规范的AGGF1介导的内质网应激信号调节系统，该系统与p-eIF2α和ATF4增加以及sXBP1和CHOP降低相关。具体而言，我们发现在小鼠模型和心力衰竭患者中，AGGF1水平的降低与内质网应激信号的诱导相关。从机制上讲，AGGF1通过抑制ERK1/2的激活来调节内质网应激信号，从而降低转录阻遏物ZEB1的水平，导致miR-183-5p的诱导表达。miR-183-5p转录后下调CHOP并抑制内质网应激诱导的细胞凋亡。AGGF1蛋白治疗和miR-183-5p调节内质网应激信号传导，阻断内质网胁迫诱导的细胞凋亡、心肌肥厚和心力衰竭，为心肌肥大和心力衰竭的治疗提供了一个有吸引力的范例。内质网应激促进心脏功能障碍。在这里，作者揭示了AGGF1通过抑制ERK1/2激活和转录阻遏物ZEB1阻止内质网应激的途径，导致miR-183-5p的诱导和CHOP的下调，并表明AGGF1可以有效治疗心肌肥厚和心力衰竭。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有竞争性的经济利益。

数字

图1
图1
在体内的作用聚合1内质网应激、心脏凋亡和肥大。为野生型和聚合1 +/−雄性小鼠，手术后6周表现出特征。假手术，与TAC手术相同，但没有主动脉缩窄。一心脏切片的典型H&E染色图像(n个 = 12个/组）。比例尺, 1 毫米。b条LVEF和LVFS(n个 = 12/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01).c（c）心脏重量与体重之比(n个 = 12/组**P（P） < 0.01）和肺重量与体重之比(n个 = 12/组*P（P） < 0.05).d日血浆ANF水平的ELISA检测(n个 = 12/组**P（P） < 0.01).电子心肌细胞横截面直径（µm）(n个 = 12/组*P（P） < 0.05).（f）TUNEL阳性心肌细胞的定量分析(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).克细胞凋亡标志物的Western blot分析(n个 = 6/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01).小时利用心脏蛋白提取物（包括cATF6和sXBP1）对内质网应激信号标志物进行Western blot分析(n个 = 6/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01). 数据表示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图2
图2
AGGF1减少和内质网应激信号增加的相关性。一AGGF1表达的代表性免疫组织化学图像(左边)八名扩张型心肌病（DCM）患者和三名对照组（NC）的心脏切片和定量(正确的; **P（P） < 0.01).比例尺, 100 微米。b条使用八名扩张型心肌病患者和三名对照组（NC组：n个 = 三；DCM组：n个 = 8, **P（P） < 0.01).c（c）实时RT-PCR分析AGGF1型患者心脏中的mRNA(*P（P） < 0.05).d日AGGF1表达的代表性免疫组织化学图像(左边)TAC小鼠与对照Sham小鼠（12周龄，20-25 g） 和量化(正确的；n个 = 5/组**P（P） < 0.01).比例尺, 50 微米。电子使用ISO治疗小鼠与对照载体（Veh）治疗小鼠的蛋白质提取物对AGGF1和ER应激信号标志物进行Western blot分析(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).（f）实时RT-PCR分析AGGF1型使用来自ISO处理小鼠与对照载体（Veh）处理小鼠的cDNA提取物的mRNA(正确的；n个 = 5/组**P（P） < 0.01).克用经或不经ISO处理的H9C2细胞蛋白提取物对AGGF1和ER应激信号标志物进行Western blot分析(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).小时实时RT-PCR分析AGGF1型使用经或不经ISO处理的H9C2细胞RNA提取物的mRNA(n个 = 3/组**P（P） < 0.01). 数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图3
图3
AGGF1治疗TAC小鼠心肌肥厚。一——克AGGF1蛋白治疗；小时——n个使用AAV9病毒进行AGGF1基因治疗(n个 = 每组12人*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01).一,小时心脏组织的H&E染色图像。比例尺, 1 毫米(b条,我)左心室射血分数的超声心动图数据。c（c）,j个LVFS的超声心动图数据。d日,k个心脏重量与体重的比率。电子,我肺重量与体重的比值。（f）,米心肌细胞的横截面直径（µm）。克,n个血浆ANF水平。数据表示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图4
图4
AGGF1蛋白治疗调节内质网应激信号和凋亡。用AGGF1或PBS治疗TAC或假小鼠(左边)并具有特征(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).一AGGF1调节小鼠TAC诱导的内质网应激信号。心脏样本的蛋白质提取物用于ER应激信号标志物的western blot分析(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).b条用于KDEL受体阳性细胞的心脏切片的免疫染色分析的代表性图像。比例尺, 50 微米。c（c）心脏切片TUNEL染色凋亡的代表性图像。比例尺, 50 微米。d日心脏组织凋亡标志物的Western blot分析(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).电子实时RT-PCR分析自动变速箱4,ATF6型,CHOP公司,Ero1α、和GADD34公司在接受AGGF1或PBS治疗的TAC或假小鼠的心脏组织中(n个 = 5/组**P（P） < 0.01).（f）Western blot分析显示，AGGF1蛋白处理增加了ISO处理48小时的H9C2细胞中ATF4和p-eIF2α的水平，并降低了sXBP1的水平 h.AGGF1的作用通过过度表达CHOP公司与空载体相比，瞬时转染表达质粒。未观察到p-PERK的影响(n个 = 3/组**P（P） < 0.01,不适用。，不重要）。克实时RT-PCR分析GADD34公司在转染了表达质粒的H9C2细胞中CHOP公司或空载体控制，然后用ISO结合AGGF1或PBS处理48 小时(n个 = 3/组*P（P） < 0.05). 数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。对于一——电子，统计分析由学生的双尾t吨-测试；对于（f）,克，采用单因素方差分析进行统计分析
图5
图5
AGGF1下调CHOP公司通过miR-183-5p。一生物信息学分析CHOP公司mRNA序列确定了一个结合位点miR-183-5p在3′-UTR。b条 原理图显示具有miR-183-5p结合位点突变的野生型（wt）pMIR-CHOP-wt或突变体pMIR-CHOP-mut报告基因。c（c）在miR-183-5p模拟物、阴性对照miRNA模拟物（Ncontrol）或miR-183-5 p特异性抑制剂存在的情况下，pMIR-CHOP-wt或突变pMIR-CHOP-mut报告子的荧光素酶活性(n个 = 3/组**P（P） < 0.01).d日定量实时RT-PCR分析CHOP公司与Ncontrol相比，转染miR-183-5p模拟物或miR-183.5p特异性抑制剂的H9C2细胞中的mRNA(n个 = 3/组**P（P） < 0.01).电子转染miR-183-5p模拟物或miR-183-5 p的H9C2细胞CHOP丰度的Western blot分析-与N对照组相比，具有特异性抑制剂。（f）实时RT-PCR分析显示TAC小鼠miR-183-5p表达降低(n个 = 5/组*P（P） < 0.05）或在ISO诱导的心脏肥大H9C2细胞模型中(n个 = 3/组*P（P） < 0.05).克H9C2细胞miR-183-5p表达的实时RT-PCR分析48 AGGF1治疗后h(左边,n个 = 3/组**P（P） < 0.01). 转染H9C2细胞miR-183-5p表达的实时RT-PCR分析AGGF1型-特异性siRNA（siAGGF1）或siNC(正确的,n个 = 3/组**P（P） < 0.01).小时实时RT-PCR分析AGGF1治疗前后TAC或Sham小鼠心脏miR-183-5p的表达(左边,n个 = 6/组**P（P） < 0.01). WT心脏miR-183-5p表达的实时RT-PCR分析(聚合1 +/+)或聚合1 +/−TAC或假手术后的小鼠(正确的,n个 = 6/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01). 数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图6
图6
AGGF1调节的机制miR-183-5p表达式。一ZEB1与miR-183-5p启动子DNA相互作用的ChIP–qPCR分析(n个 = 4/组**P（P） < 0.01).b条 原理图显示具有两个ZEB1结合基序的miR-183-5p启动子萤光素酶报告子。c（c）荧光素酶活性(n个 = 6/组**P（P） < 0.01).d日AGGF1治疗前后H9C2细胞miR-183-5p表达的实时RT-PCR分析ZEB1号机组过度表达(n个 = 3/组**P（P） < 0.01).电子AGGF1处理后H9C2细胞ZEB1水平的Western blot分析(n个 = 5/组*P（P） < 0.05).（f）免疫印迹分析AGGF1对H9C2细胞ERK1/2活化的影响(n个 = 5/组**P（P） < 0.01).克实时RT-PCR分析ERK1型和ERK2号机组ERK siRNA表达(n个 = 3/组**P（P） < 0.01).小时ERK siRNA对ZEB1水平的Western blot分析(n个 = 5/组*P（P） < 0.05).我 原理图模型AGGF1介导的非规范内质网应激信号通路。数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图7
图7
AGGF1调节miR-183-5p上游的内质网应激和肥大。一经ISO诱导肥大或对照载体（Veh）以及siAGGF1或siNC处理的H9C2细胞内质网应激信号和凋亡标记物的典型western blot图像。实验重复了三次。b条——克Ago-miR-183-5p抑制心肌肥大并改善心脏功能。b条心脏切片的H&E染色图像。比例尺, 1 毫米。c（c）LVEF（左心室射血分数）。d日LVFS。电子心脏重量与体重的比率。（f）肺重量与体重的比值。克心肌细胞横截面直径（µm）(n个 = 10/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01,不适用。，不重要）。数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
图8
图8
Ago-miR-183-5p抑制剂阻断AGGF1的治疗作用。一心脏切片的H&E染色图像。比例尺, 1 毫米。b条LVEF（左心室射血分数）。c（c）LVFS。d日心脏重量与体重的比率。电子肺重量与体重的比值。（f）心肌细胞横截面直径（µm）(n个 = 10/组*P（P） < 0.05时**P（P） < 0.01,不适用。，不重要）。数据显示为平均值 ± 来自至少三个独立实验。统计分析由学生的双尾t吨-测试
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