第 593 期

研究發展
本院細胞及系統醫學研究所博士班學生陳莉菁榮獲徐千田優秀論文特優獎
Ph.D. Student Li-Jing Chen receives Dr. Chien-Tien Hsu Science Award

中華民國細胞及分子生物學學會於2月4日至6日假墾丁悠活渡假村舉辦「第23屆細胞及分子生物新知研討會」，本院細胞及系統醫學研究所裘正健所長所指導之「清華大學-國衛院醫學生物科技學程」博士班學生陳莉菁以「MicroRNA-451 protects against atherosclerotic plaque formation by directly targeting Ras-associated protein 5a in vascular smooth muscle cells」為題參加徐千田優秀論文獎競賽，並榮獲大會評選為優秀論文特優獎（第一名）。

陳同學目前就讀清華大學-國衛院醫學生物科技學程博士班，其研究主題為探討微小核糖核酸（microRNA, miR）在動脈硬化症發生過程中所扮演之角色。在不同的心血管疾病，例如冠狀動脈疾病（coronary artery disease）、動脈硬化症（atherosclerosis）與血管再狹窄症（restenosis）等，這些疾病的共同特色全源自於血管中膜層（medial layer）的平滑肌細胞改變其細胞型態，從收縮型（contractile phenotype）轉變成合成型（synthetic phenotype），進而造成平滑肌細胞過度增生，而導致血管的狹窄化。目前已知異常的微小核糖核酸表現與這些心血管疾病發生具有關連性，而且扮演重要的角色。在患有動脈硬化症的人類冠狀動脈組織中，miR-451會大量表現在血管中膜層的平滑肌細胞，而正常血管組織中則無miR-451的表現。為了進一步探討miR-451在平滑肌細胞所扮演之角色，本研究利用實驗室已建立的單層型膠原蛋白/纖維型膠原蛋白（monomeric/fibrillar collagen）的培養模式，來調控平滑肌細胞的細胞型態，並證實miR-451會大量表現在呈現收縮型的平滑肌細胞中，藉由抑制下游標的基因Rab5a，進而抑制平滑肌細胞生長的功能。

在大鼠的氣球撐開術（balloon injury）所誘發的血管內膜增生（neointima formation）實驗中，大量表現miR-451或利用慢病毒（lentivirus）轉殖來抑制下游基因Rab5a，皆會抑制氣球撐開術所誘發的血管內膜增生。此外，在ApoE剔除小鼠中所誘發的動脈硬化症中，miR-451只會表現在初期的動脈硬化斑塊中。隨著動脈硬化斑塊的嚴重程度增加，miR-451表現會逐漸減少，而其下游標的基因Rab5a卻隨之增加。近年來文獻指出，microRNA可被細胞釋放至血液循環系統中，可能作為疾病診斷與治療的分子標靶。分析ApoE剔除小鼠與冠狀動脈硬化症病人血液中的circulating miR-451表現量，餵食高膽固醇飼料誘發動脈硬化斑塊的ApoE剔除小鼠與患有冠狀動脈硬化症且冠狀動脈狹窄率達70%以上的病人血漿中，circulating miR-451的表現量會顯著地低於餵食正常飼料的小鼠與健康志願者。這些研究結果顯示，miR-451的表現量與動脈硬化斑塊的發展呈現反向的關係。進一步利用尾靜脈注射agomiR-451在ApoE剔除小鼠中大量表現miR-451三個月後，經由oil red staining分析動脈硬化斑塊，其結果顯示經過agomiR-451處理的ApoE剔除小鼠其動脈硬化斑塊的數目與大小會顯著地減少；並且動脈硬化斑塊中Rab5a的表現量會大幅減少，而平滑肌細胞的細胞形態轉變成收縮型。本篇研究結果顯示miR-451具有保護血管並抑制動脈硬化斑塊的發生，miR-451與其下游標的基因Rab5a可提供作為未來動脈硬化症與血管再狹窄症治療之新方向。


《文/圖：細胞及系統醫學研究所》