RGD-PEG-PLAは心臓保護のために急性心筋梗塞モデルラットの梗塞病変にMiR-133を送達する

RGD-PEG-PLA Delivers MiR-133 to Infarct Lesions of Acute Myocardial Infarction Model Rats for Cardiac Protection.

• Bixi Sun
• Shuwen Liu
• Rubin Hao
• Xinyue Dong
• Lanbo Fu
• Bing Han

抄録

microRNA-133（miR-133）は、心筋細胞の増殖、心臓の恒常性維持、心機能の回復に積極的な役割を果たしており、急性心筋梗塞の回復に大きな意味を持つことがこれまでの研究で明らかになっている。しかし、作用部位へのmiRNAの送達は現在のところ課題となっている。本研究の目的は、心臓保護のために梗塞病変部へのmiR-133の送達を容易にする理想的なキャリアを設計することであった。ラットの左前下行冠動脈を結紮して疾患モデルを構築し、miR-133を担持したアルギニン-グリシン-アスパラギン酸トリペプチド（RGD）で修飾したポリエチレングリコール（PEG）-ポリ乳酸（PLA）ナノ粒子を尾静脈から注入した。miR-133の効果を心機能、血液指標、病理組織学、心筋細胞アポトーシスなど多面的に評価した。その結果、モデルラットの心臓ではRGD-PEG-PLAが高レベルの分布を維持しており、心筋梗塞病変を標的としたキャリアの役割が示唆された。RGD-PEG-PLA/miR-133は心筋病理学的変化を緩和し、心筋細胞のアポトーシスを減少させ、心筋傷害に関連する因子のレベルを低下させた。免疫組織化学およびポリメラーゼ連鎖反応によるmiR-133のメカニズムの研究から、心筋組織ではSirtuin3（SIRT3）の発現レベルが増加し、アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ（AMPK）の発現が減少することが明らかになった。まとめると、RGD-PEG-PLA担体によるmiR-133のデリバリーは、心臓病変の蓄積を達成することができ、それによって心機能障害を改善し、心筋梗塞領域を減少させることができる。心筋細胞のアポトーシス、炎症、酸化ストレスの抑制は心臓の保護的役割を果たしている。そのメカニズムは、SIRT3/AMPK経路の制御に関係している可能性があります。

Studies have shown that microRNA-133 (miR-133) plays a positive role in the growth of cardiac myocytes, the maintenance of cardiac homeostasis, and the recovery of cardiac function, which is of great significance for the recovery of acute myocardial infarction. However, the delivery of miRNA to the site of action remains a challenge at present. The purpose of this study was to design an ideal carrier to facilitate the delivery of miR-133 to the infarct lesion for cardiac protection. A disease model was constructed by ligating the left anterior descending coronary artery of rats, and polyethylene glycol (PEG)-polylactic acid (PLA) nanoparticles modified with arginine-glycine-aspartic acid tripeptide (RGD) carrying miR-133 were injected via the tail vein. The effects of miR-133 were evaluated from multiple perspectives, including cardiac function, blood indexes, histopathology, and myocardial cell apoptosis. The results showed that RGD-PEG-PLA maintained a high level of distribution in the hearts of model rats, indicating the role of the carrier in targeting the heart infarction lesions. RGD-PEG-PLA/miR-133 alleviated cardiac histopathological changes, reduced the apoptosis of cardiomyocytes, and reduced the levels of factors associated with myocardial injury. Studies on the mechanism of miR-133 by immunohistochemistry and polymerase chain reaction demonstrated that the expression level of Sirtuin3 (SIRT3) was increased and that the expression of adenosine monophosphate activated protein kinase (AMPK) decreased in myocardial tissue. In summary, the delivery of miR-133 by RGD-PEG-PLA carrier can achieve cardiac lesion accumulation, thereby improving the cardiac function damage and reducing the myocardial infarction area. The inhibition of cardiomyocyte apoptosis, inflammation, and oxidative stress plays a protective role in the heart. The mechanism may be related to the regulation of the SIRT3/AMPK pathway.