Clin Res Cardiol 101, Suppl 1, April 2012

V129 - Bedeutung der microRNA-92a in der Embryonalentwicklung und postnatalen Gefäßneubildung
 
D. Penzkofer1, Q.-F. Xu1, A. Bonauer1, A. Fischer1, M. Muhly-Reinholz1, S. Dimmeler1
 
1Zentrum für Molekulare Medizin, Goethe Universität, Institut für Kardiovaskuläre Regeneration, Frankfurt am Main;
 
MicroRNAs (miRs) sind kleine, ~22 Nukleotide lange, nicht-codierende RNAs, die posttranskriptionell die Genexpression durch die Bindung an mRNAs von Zielgenen beeinflussen und damit deren Translation inhibieren oder den Abbau der mRNA einleiten. MiRs spielen eine wesentliche Rolle in der Gewebehomöostase und der Gefäßneubildung. Das miR-17~92-Cluster, bestehend aus miR-17, miR-18a, miR-19a, miR-20a, miR-19b und miR-92a, hat eine wichtige Funktion in der Embryonalentwicklung und die einzelnen Clustermitglieder regulieren die Angiogenese. Mäuse, die defizient für das gesamte Cluster sind weisen schwere kardiale und pulmonale Defekte auf. Eine pharmakologische Hemmung von miR-92a konnte postnatal die Gefäßneubildung nach Ischämie verstärken. Die Bedeutung der spezifischen genetischen Depletion von miR-92a in der Embryonalentwicklung und postnatalen Angiogenese ist jedoch unbekannt.
Daher generierten und charakterisierten wir Mäuse, in denen lediglich das letzte Mitglied des Clusters, die miR-92a, deletiert wurde. MiR-92a-/--Mäuse sind lebensfähig und vom äußeren Erscheinungsbild nicht vom Wildtyp (WT) zu unterscheiden.
In verschiedenen Organen konnten wir eine komplette Hemmung der miR-92a-Expression in homozygoten miR-92a-/--Mäusen (0,6±0,1% vs. WT; p<0,001) und eine stark verringerte miR-92a-Expression in heterozygoten miR-92a+/--Mäusen (48,3±1,7% vs. WT; p<0,001) nachweisen.
Da die miR-92a nur durch 46 Basenpaare von dem nächsten Clustermitglied miR-19b getrennt ist, untersuchten wir zudem die Expression der anderen Clustermitglieder. In miR-92a-/--Mäusen konnte eine geringfügige, aber signifikante Reduktion von miR-19a (57,1±3,3% vs. WT; p<0,001), miR-19b (61,7±2,6% vs. WT; p<0,001) und miR-20a (79,1±3,1% vs. WT, p<0,01) im Vergleich zu WT-Kontrollen nachgewiesen werden, während miR-17 (92,5±4,5% vs. WT) und miR-18a (103,6±8,4% vs. WT) nicht reguliert waren.
Eine detaillierte Charakterisierung der miR-92a-/--Mäuse ergab eine geringfügige, allerdings signifikante Reduktion der geborenen homozygoten miR-92a-/--Mäusen (WT: 28%, miR-92a+/-: 55%, miR-92a-/-: 16%; p<0,01 im Vergleich zu der erwarteten 1:2:1 Ratio). Zudem wiesen männliche und weibliche miR-92a-/--Mäuse im Beobachtungszeitraum von 4,5 bis 7,5 Wochen ein um 3,4±0,5g (p<0,001) bzw. 3,7±0,4g (p<0,001) verringertes Körpergewicht im Vergleich zu WT-Tieren auf.
Da eine pharmakologische Hemmung der miR-92a-Expression die Erholung der Herzfunktion nach Ligation der koronaren Arterie verbessert, untersuchten wir zudem die Herzfunktion im Myokardinfarktmodel (MI). Die mittels hochauflösender Echokardiographie beobachteten Wandbewegunsstörungen (WMSI) nach MI waren in den miR-92a-/--Mäusen signifikant reduziert (WMSI ∆Tag14-Tag0; WT: 0,226±0,075; miR-92a-/-: 0,042±0,060; p<0,05).
Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass eine genetische Depletion von miR-92a nicht essentiell für die Embryonalentwicklung ist und damit nicht zu den schweren Störungen der Herz- und Lungenentwicklung, die in den miR-17~92-Cluster-Knockout-Mäusen beobachtet wurden, beiträgt. Mir-92a-/--Mäuse zeigen zudem eine verbesserte Erholung der Herzfunktion nach Myokardischämie. Die Anzahl der geborenen miR-92a-/--Mäuse ist jedoch reduziert und weitere Untersuchungen sollen die Ursache dieser verringerten Geburtenrate klären. Aufgrund der geringen Reduktion in der Expression der anderen Clustermitglieder ist ein Beitrag der anderen Clustermitglieder nicht komplett auszuschliessen.
 
Clin Res Cardiol 101, Suppl 1, April 2012
Zitierung mit Vortrags- oder Posternummer s.o.
DOI 10.1007/s00392-012-1100-6

http://www.abstractserver.de/dgk2012/ft/abstracts/V129.htm