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AAV在心脏研究中的靶向策略【应用篇】

作者：山东维真生物科技有限公司 2022-02-23T13:17 (访问量:9558)

 

AAV在心脏研究中的靶向策略【应用篇】

通过上一期AAV在心脏研究中的靶向策略（干货篇）对rAAV在心脏实验中的启动子、血清型以及注射方式的选择策略的学习，相信大家对rAAV在心脏研究中的应用已有所了解，今天小V将和大家一起，通过几个案例深入了解一下关于AAV在心脏研究中的具体应用。

维真客户AAV心脏注射实例

 

维真客户AAV心脏注射实例 01

Zinc finger and BTB domain-containing protein 20 aggravates angiotensin IIinduced cardiac remodeling via the EGFR-AKT pathway

 

ZBTB20（锌指和BTB结构域蛋白20）是来自POK家族的转录因子，被证明在维持心脏收缩中发挥关键作用，但在心脏重构中的作用尚未被阐明。本研究中，作者用血管紧张素II（Ang II）诱导小鼠心脏重塑模型，探讨ZBTB20在心脏重构中的作用。研究发现ZBTB20在Ang II诱导的心脏重塑和心肌细胞损伤反应中表达升高；AAV9（心肌注射）介导的ZBTB20过表达，可导致心壁肥厚、心室扩张、纤维化增加和射血分数降低，而敲低ZBTB20后可保护心肌细胞免受Ang II诱导的肥大影响。从分子机制来看，ZBTB20通过EGFR-Akt信号通路加重Ang II诱导的心脏重塑反应，本研究阐明了ZBTB20在不良心脏重构向心力衰竭的转变中的作用，并为诱导不良心脏重构的分子机制提供了依据。

 

 

 

病毒产品

AAV9-ZBTB20 & AAV9-shZBTB20

实验动物

8-10周龄雄性C57BL/6小鼠

注射方式

心肌注射

注射量

10 μl/site，1*10E11vp，三点注射
如图1所示，使用AAV9病毒载体在小鼠心脏中过表达ZBTB20， ZBTB20-NS组和ZBTB20-Ang II组ZBTB20蛋白表达水平均明显升高，并且ZBTB20-Ang II组的ZBTB20蛋白表达水平高于ZBTB20-NS组。Ang II处理四周后，ZBTB20注射组较NC组心肺重量更高，同时小鼠左心室和心肌细胞肥大增加，这提示ZBTB20组出现心肌肥大和肺水肿。此外,多种不良心脏重构和纤维化分子标志物转录增加，血管周围和间质纤维化变得更为严重，这些数据表明ZBTB20的过表达促进了不良的心脏重构发展为心力衰竭。

图1. ZBTB20的过表达加重了心脏重构

 

如图2所示，使用AAV9 RNA干扰ZBTB20，WB检测到ZBTB20蛋白水平大大降低。小鼠心肌细胞经转染ZBTB20 siRNA后肥大反应明显降低，而且细胞表面积变小，心脏重构分子标志物Anp和β-Mhc的转录水平也有所降低，表明敲低ZBTB20可保护心肌细胞免受Ang II诱导的肥大影响。

 

图2.敲低ZBTB20可保护心肌细胞免受Ang II诱导的肥大影响

 

【点击查看原文】

 

 

 

维真客户AAV心脏注射实例 02

MiR-590-5p inhibits pathological hypertrophy mediated heart failure by targeting RTN4

 

由各种心脏疾病导致的心力衰竭（HF）是造成当今社会人群死亡的主要原因之一，目前尚无特别有效的治疗方法，寻找新的标志物对HF的诊断和治疗具有重要意义。前期研究发现miR-590-3p可显著增加幼鼠及成年大鼠心肌细胞的增殖，并且在肺动脉高压儿童患者上腔静脉血液中表达上调。网状内皮素4（RTN4）被证实在肥厚性心肌病动物模型中显著上调，同时参与冠心病调控，可作为心衰的指标。此外，RTN4还是miR-590-5p的预测下游靶点。基于这些研究结果，研究人员探索了miR-590-3p和RTN4在HF中的关系。

研究人员采用主动脉弓缩窄术制备小鼠HF模型，并对小鼠心力衰竭的的病理进程进行分析观察，发现miR-590-5p在HF小鼠心脏组织中表达下调,尾静脉注射AAV9-miR-590-5p可减轻心肌肥厚和心肌细胞凋亡。此外，miR-590-5p过表达可促进H9C2细胞活力，抑制细胞凋亡，降低心肌重塑水平。机制上，miR-590-5p结合到RTN4 3 'UTR，通过负调控RTN4 调节心肌细胞表型。综上所述，miR-590-5p通过下调RTN4调控HF心肌肥厚和心肌细胞凋亡。

病毒产品

AAV9-miR-590-5p & AAV9-NC

实验动物

8-10周龄雄性C57BL/6小鼠

注射方式

尾静脉注射

病毒滴度

1*10E12vg/mL

如图3所示，通过RT-qPCR验证AAV9-miR-590-5p在小鼠中的表达大幅提高。miR-590-5p的过表达降低了小鼠LVEDD（左心室舒张末期内径），减轻了小鼠心肌的水肿和肥厚。此外，miR-590-5p的过表达还显著降低了小鼠心脏组织ANF、BNP和β-MHC(心脏重构标志物)的蛋白水平，同时使Bcl-2（细胞凋亡抑制基因）蛋白水平升高及Bax（细胞凋亡促进基因）蛋白水平降低。综上所述，miR-590-5p过表达可减轻HF模型小鼠的心肌肥厚和心功能障碍。

 

图3. MiR-590-5p过表达可减轻HF模型小鼠的心肌肥厚和心功能障碍

 

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维真客户AAV心脏注射实例 03

The deubiquitinase UCHL1 regulates cardiac hypertrophy by stabilizing epidermal growth factor receptor

 

 

病理性心脏肥大可导致心力衰竭。研究证实在促心肌肥厚途径中表皮生长因子受体（EGFR或ErbB1）是正调控因子，EGFR的稳定性、转运和激活主要受翻译后修饰的调控，然而其具体调控机制尚不完全清楚。研究表明去泛素化酶UCHL1在心肌梗死后的心肌细胞中表达高度上调，但是人们对其在调节心肌肥厚和重构中的作用知之甚少。
在本研究中，研究者通过功能缺失和功能获得的方法并使用抑制剂，证实UCHL1在激动剂诱导的心肌肥厚细胞及衰竭心脏中表达上调，过表达UCHL1（AAV9，尾静脉注射）可加速压力超负荷诱导的心肌肥厚，而下调UCHL1则可显著改善由激动剂或压力超负荷引起的心肌肥厚；同时阐明了UCHL1通过降低EGFR泛素化和降解正向调节心肌肥厚，全身给药UCHL1抑制剂可显著逆转心肌肥厚和重构。综上所述，这些发现表明UCHL1在心肌肥厚的发病机制中发挥重要作用，可作为肥厚治疗的靶点。

病毒产品

rAAV9-CMV-UCHL1 & rAAV9-CMV-GFP

实验动物

9周龄C57BL/6J小鼠

注射方式
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