[发明专利]促进小鼠成肌细胞中MEF2C基因表达的miR-194-5p序列及其应用

说明书

本发明涉及一种促进小鼠成肌细胞中MEF2C基因表达的miR‑194‑5p序列及该序列的应用。能够通过促进靶分子肌细胞增强因子MEF2C的表达从而参与肌肉的增殖和分化。本发明利用随机三维回转仪模拟失重环境培养细胞，在动物模型上，利用后肢尾悬吊大鼠模型模拟失重环境。利用明胶纳米微球缓释体系携带miRNA，通过肌肉注射到后肢肌肉中。本发明所述的miR‑194‑5p的模拟物能够通过调控MEF2C的表达，缓解失重环境引起的肌肉萎缩，可以作为治疗肌肉萎缩的药物，对肌肉萎缩有潜在的预防和治疗价值。

技术领域

本发明属于分子生物学及医学领域，具体涉及一种力学敏感的miR-194-5p靶向肌细胞增强因子MEF2C促进其在小鼠成肌细胞中表达以及在失重性肌肉萎缩中的应用。

背景技术

在重力减小甚至消失的条件下，肌肉不需要对抗重力负荷，会产生肌肉病变，如失重性肌萎缩。肌肉重量减少是失重性肌萎缩发生的一个重要表征，而肌肉物理重量的减少归因于肌纤维横截面积的减小。在经历失重环境后肌纤维横截面积会有明显减少，从而导致肌肉重量的下降。在太空失重环境下，由于重力负荷消失引起骨骼肌萎缩，导致肌肉性能发生改变，严重影响航天员的身体健康和工作效率。目前为止，在太空飞行的环境中对抗肌肉萎缩采取的措施多为外界物理辅助治疗，如压力训练、电刺激肌肉和旋转创建人工机载重力等方法，但是其对肌肉萎缩的治疗效果并不理想，且易反弹。考虑到治疗过程中使用的各种大型设备不仅占据航天器较大的空间，而且也需要消耗大量的资金和时间，成本高，效率低。因此寻找新的更有效的预防和治疗肌肉萎缩的方法，对改善航天员以及地面肌肉萎缩人群的生活质量具有十分重要的意义。

肌细胞增强因子MEF2C属于MAD家族转录因子，主要参与肌肉发育的调节,是肌肉发育和分化的中心调控因子。对其直接作用蛋白进行分析发现，其中76％的蛋白与肌肉发育相关，这说明MEF2C最主要的生物学功能是调控肌肉的发育和分化。文献“Functionanalysis of Mef2c promoter in muscle differentiation”研究了MEF2C基因在8种猪组织肌肉中的表达模式，分析了MEF2C对肌肉再生和修复的调节机制，结果表明MEF2C在肌肉的发育和分化中发挥着中重要的作用。我们前期研究表明 MEF2C在模拟失重环境下显著下调，MEF2C表达的变化通过影响其直接作用蛋白，进而将信号传递到信号通路的下游，参与骨骼肌的发育。因此，MEF2C是影响失重性肌肉萎缩发生的重要靶蛋白。达到治疗失重性肌肉萎缩的效果。

MicroRNA(miRNA)是一类内源的、广泛存在于生物体内的长度约为20～24个核苷酸的非编码RNA，参与各类调控，影响生物体发育，在细胞内具有多种重要的调控作用。miRNA能够与靶基因的3’UTR区结合调控mRNA的转录和翻译。文献“Skeletal MuscleAtrophy in Simulated Microgravity Might Be Triggered by Immune-RelatedmicroRNAs”报道了多种与肌肉萎缩相关的miRNA在失重环境下表达发生显著改变，预测这些miRNA能够调控肌肉萎缩的发生。但是目前为止还没有利用miRNA作为核酸药物来治疗失重性肌肉萎缩的报道。我们的研究发现在失重条件下miR-194-5p的表达量也发生了下调，其靶蛋白为MEF2C，当上调miR-194-5p的表达量时能够显著促进MEF2C蛋白的表达，并缓解失重性肌肉萎缩的症状。

鉴于，MEF2C在失重性肌肉萎缩中的重要作用，我们拟通过调节miR-194-5p的表达量来恢复MEF2C蛋白的表达从而实现其在失重性肌肉萎缩中的应用。这为失重性肌萎缩的治疗提供了新的研究思路，对航天医学具有重要意义。

发明内容