miR-378aは骨格筋の血管新生に影響を与える

miR-378a influences vascularization in skeletal muscles.

• Bart Krist
• Paulina Podkalicka
• Olga Mucha
• Mateusz Mendel
• Aleksandra Sępioł
• Olga Martyna Rusiecka
• Ewelina Józefczuk
• Karolina Bukowska-Strakova
• Anna Grochot-Przęczek
• Mateusz Tomczyk
• Damian Klóska
• Mauro Giacca
• Paweł Maga
• Rafał Niżankowski
• Alicja Józkowicz
• Agnieszka Łoboda
• Józef Dulak
• Urszula Florczyk-Soluch

抄録

研究テーマ:

骨格筋で高発現しているmicroRNA-378aは、筋芽細胞の分化に影響を与え、腫瘍の血管新生を促進することが明らかになった。我々は、miR-378aが骨格筋において血管新生を促進する役割を果たし、マウスの虚血性障害後の再生に関与しているのではないかと仮説を立てた。

AIMS: MicroRNA-378a, highly expressed in skeletal muscles, was demonstrated to affect myoblasts differentiation and to promote tumour angiogenesis. We hypothesized that miR-378a could play a pro-angiogenic role in skeletal muscle and may be involved in regeneration after ischaemic injury in mice.

方法と結果:

マウスのC2C12筋芽細胞においてmiR-378aをサイレンシングしても、分化には影響しなかったが、内皮細胞に対する分泌血管新生能は低下した。また、miR-378a-/-の大動脈輪からの内皮芽生えの減少も示された。興味深いことに、miR-378a-/-の筋肉では線維芽細胞増殖因子1(Fgf1)の発現が低下したが、この増殖因子はmiR-378aが発揮する血管新生作用を媒介していなかった。大腿動脈結紮（FAL）を行ったマウスでは、miR-378aをノックアウトしても虚血筋の再灌流には影響を与えなかった。miR-378a-/-マウスとmiR-378+/+マウスの間では、再生筋線維に差は認められなかった。同時に血漿中ではmiR-378a-3pのレベルが上昇した。間欠性跛行患者の血漿中のmiR-378a-3pの上昇は、健康なドナーと比較しても同様であった。局所的なアデノ随伴ウイルスベクターによるmiR-378aの過剰発現は、FAL後7日目に野生型マウスの虚血肢の再灌流を改善するのに十分であったが、ベクターの全身投与後には報告されていなかった。また、miR-378a-/-マウスの虚血筋では浸潤CD45+細胞およびマクロファージ（CD45+ CD11b+ F4/80+ Ly6G-）の数が増加しており、miR-378aの抗炎症作用が示唆された。

METHODS AND RESULTS: Silencing of miR-378a in murine C2C12 myoblasts did not affect differentiation but impaired their secretory angiogenic potential towards endothelial cells. miR-378a knockout (miR-378a-/-) in mice resulted in a decreased number of CD31-positive blood vessels and arterioles in gastrocnemius muscle. In addition, diminished endothelial sprouting from miR-378a-/- aortic rings was shown. Interestingly, although fibroblast growth factor 1 (Fgf1) expression was decreased in miR-378a-/- muscles, this growth factor did not mediate the angiogenic effects exerted by miR-378a. In vivo, miR-378a knockout did not affect the revascularization of the ischaemic muscles in both normo- and hyperglycaemic mice subjected to femoral artery ligation (FAL). No difference in regenerating muscle fibres was detected between miR-378a-/- and miR-378+/+ mice. miR-378a expression temporarily declined in ischaemic skeletal muscles of miR-378+/+ mice already on Day 3 after FAL. At the same time, in the plasma, the level of miR-378a-3p was enhanced. Similar elevation of miR-378a-3p was reported in the plasma of patients with intermittent claudication in comparison to healthy donors. Local adeno-associated viral vectors-based miR-378a overexpression was enough to improve the revascularization of the ischaemic limb of wild-type mice on Day 7 after FAL, what was not reported after systemic delivery of vectors. In addition, the number of infiltrating CD45+ cells and macrophages (CD45+ CD11b+ F4/80+ Ly6G-) was higher in the ischaemic muscles of miR-378a-/- mice, suggesting an anti-inflammatory action of miR-378a.

結論:

筋芽細胞の抗血管新生作用と骨格筋の血管新生にmiR-378aが関与していることが明らかになった。また，miR-378a欠損による血管新生抑制効果は炎症の亢進によって補われる可能性があると考えられた．

CONCLUSIONS: Data indicate miR-378a role in the pro-angiogenic effect of myoblasts and vascularization of skeletal muscle. After the ischaemic insult, the anti-angiogenic effect of miR-378a deficiency might be compensated by enhanced inflammation.

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