摘要目的:心肌纤维化是多种心血管疾病进展过程中常见的病理改变,其主要特征为心肌间质中细胞外基质(extracellular matrix,ECM)过度沉积,并伴随心脏结构和功能异常.微RNA(microRNA,miRNA)在心肌纤维化相关调控过程中发挥重要作用.已有研究提示miR-34a参与调控心肌纤维化相关病理过程,但其在体内条件下对心肌纤维化及心功能的影响,以及其与微管相关肿瘤抑制因子1(mitochondrial tumor suppressor 1,MTUS1)之间的关系尚不明确.本研究旨在通过体内试验探讨miR-34a靶向MTUS1对大鼠心肌纤维化及心功能改变的影响.方法:选取健康成年雄性SD大鼠,采用异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)皮下注射建立心肌纤维化模型(模型组),给药剂量为10 mg/(kg·d),连续14 d,对照组给予等体积生理盐水.采用经胸超声心动图(transthoracic echocardiography,TTE)检测心脏结构和功能变化.取左心室组织制备石蜡切片,采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察心肌组织结构改变,Masson染色评估胶原沉积情况.采用实时聚合酶链反应(real-time PCR)和蛋白质印迹法检测miR-34a、MTUS1及纤维化相关蛋白α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)和I型胶原(collagen I)的表达水平.利用生物信息学方法预测miR-34a与MTUS1的潜在结合位点,并通过双荧光素酶报告基因实验验证二者之间的靶向关系.进一步采用腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)在体内下调miR-34a及MTUS1的表达,评估其对心功能及心肌纤维化的影响.结果:ISO处理后,大鼠心肌组织出现明显纤维化相关病理改变.HE染色显示心肌细胞排列紊乱、间质增宽,Masson染色显示胶原纤维沉积增加.TTE检测结果显示,模型组左心室射血分数较对照组下降(P<0.05).与对照组相比,模型组心肌组织中miR-34a表达上调,MTUS1表达下调,α-SMA和collagen I蛋白质表达水平升高(均P<0.05).双荧光素酶报告基因实验结果表明,miR-34a可直接与MTUS1 3'非翻译区结合并抑制其表达.AAV介导下调miR-34a表达后,大鼠心肌纤维化程度减轻,胶原沉积减少,心功能指标较模型组改善;在同时下调MTUS1表达的条件下,上述改善作用发生相应变化.结论:在ISO诱导的大鼠心肌纤维化模型中,miR-34a可通过靶向MTUS1参与调控心肌纤维化相关病理过程及心功能改变.体内AAV干预结果提示miR-34a-MTUS1调控轴与心肌纤维化的发展相关.