長期大強度運動對心室miR-155和miR-146a表達(dá)的影響

饒志堅，常 蕓，潘珊珊，王世強

長期大強度運動對心室miR-155和miR-146a表達(dá)的影響

饒志堅1，2，常 蕓2，潘珊珊1，王世強3

有規(guī)律的中低強度運動有益于身心健康，有助于降低慢性疾病的發(fā)病率［50］。越來越多的研究證據(jù)表明，長期大強度運動會對機(jī)體帶來不利影響，尤其是心臟［1］。本課題組前期研究結(jié)果表明，長期大強度運動會導(dǎo)致右心室［2］和心房［6］纖維化，且長期大強度運動導(dǎo)致的心肌纖維化可能是通過TGF-β/SMAD通路實現(xiàn)的［4，5］。國內(nèi)、外也有研究報道運動性心肌纖維化發(fā)生的分子和細(xì)胞機(jī)制［3，9，31］，但運動性心肌纖維化形成的病理機(jī)制仍不清楚。心肌纖維化與炎癥反應(yīng)之間的聯(lián)系已經(jīng)被廣泛報道［11，22，38，45］，抑制炎癥反應(yīng)被證實是減輕心肌纖維化的有效手段［21，55］。Roozbeh等［49］人發(fā)現(xiàn)，長期大強度運動會引起心房炎癥反應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致心房纖維化，表明運動性心肌纖維化的形成可能與炎癥反應(yīng)有關(guān)。

microRNAs（miRNAs）是一種非編碼小RNA，長度約為21～25 nt［13］。它可結(jié)合到靶基因mRNA的3’-UTR，通過沉默或降解靶基因的mRNA來發(fā)揮其調(diào)控作用［39，59］。近年來，miRNAs被認(rèn)為是炎癥反應(yīng)和細(xì)胞生理的重要調(diào)節(jié)因子［7，8，68］，其中，miR-155和miR-146a與炎癥反應(yīng)的關(guān)系被研究最多［27］。研究表明，miR-155和miR-146a的表達(dá)受TLR4/NF-κB通路的調(diào)節(jié)，兩者可通過調(diào)節(jié)多種下游靶基因來調(diào)控炎癥反應(yīng)。miR-155可通過抑制SOCS1（suppression of cytokine signaling 1）和SHIP1（SH2 domain-containing inositol-5-phosphatase 1）的表達(dá)促進(jìn)炎癥反應(yīng)，SOCS1和SHIP1是負(fù)向調(diào)控NF-κB通路的關(guān)鍵因子。相反，miR-146a被證實可負(fù)向調(diào)節(jié)TRAF6（TNF receptor-associated factor 6）、IRAK1（IL-1 receptor-associated kinases）和IRAK2，表明miR-146a可抑制炎癥反應(yīng)［35］?？梢?，miR-155和miR-146a有多種下游靶基因，對炎癥反應(yīng)的影響完全相反。目前，長期大強度運動對心肌miR-155和miR-146a表達(dá)的影響尚不明確。

本課題組的前期研究顯示，長期大強度運動后心臟損傷主要在右心室，同時右心室出現(xiàn)纖維化，而左心室并未發(fā)生相似的變化［2］。因此，本研究探索長期大強度運動對左、右心室miR-155、miR-146a及它們相應(yīng)下游靶基因SOCS1、IRAK1 mRNA表達(dá)的影響，探討長期大強度運動是否是通過上調(diào)miR-155的表達(dá)并抑制miR-146a的表達(dá)，從而促進(jìn)炎癥反應(yīng)并延長炎癥反應(yīng)過程，最終導(dǎo)致心肌纖維化。

1 研究對象與方法

1.1 實驗對象

48只8周齡雄性SD大鼠，體重為220±8 g，購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司，許可證號為 SCXX（京）2012-0001。所有大鼠均以嚙齒類動物普通飼料喂養(yǎng)，飼養(yǎng)于國家體育總局體育科學(xué)研究所 ABSL-3 級動物房，室溫為20～25°C，相對濕度為55%～70%，飼養(yǎng)室晝夜循環(huán)為12/12（7：00～19：00）。

1.2 分組與運動方案

所有大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后，進(jìn)行1周的適應(yīng)性跑臺訓(xùn)練，15 min/天，速度為15 m/min。隨后將大鼠隨機(jī)分為8周組、12周組和16周組，每組又分為安靜組（Sed）和大強度運動（IE）組，共6組，每組8只大鼠。運動強度參照Bedford方案，大強度組（最大攝氧量 81.00% ± 3.5% VO2max）為：速度28 m/min，坡度10°。大強度運動時先以15 m/min的速度跑5 min，然后在隨后的5 min內(nèi)逐漸增到28 m/min。安靜組自由活動，大強度組每天運動1 h，每周運動5天。

1.3 取材

各組在全部運動結(jié)束后，24 h后處死取材。麻醉后快速分離心臟取左心室（Left Ventricular，LV）、右心室（Right Ventricular，RV）， ?80℃保存用于RT-PCR。

1.4 RT-PCR檢測microRNA和mRNA的表達(dá)水平

采用Trizol法提取右心室總RNA，采用TAKARA公司的Mir-X miRNA First-Strand Synthesis試劑盒，按操作說明書添加試劑，然后37℃反應(yīng)60 min，之后85℃反應(yīng)5 min以使酶失活。最后添加90 μl的去離子水，得到100 μl的microRNA第一鏈，用于miR-155和miR-146a的熒光定量。采用TAKARA公司的PrimeScript? RT Master Mix試劑盒，按操作說明書添加試劑，然后37℃反應(yīng)15 min，之后85℃反應(yīng)5 s以使酶失活。得到cDNA，用于SOCS1 mRNA和IRAK1 mRNA的熒光定量。miR-155和miR-146a的熒光定量采用TAKARA公司的SYBR Premix Ex Taq，以U6為內(nèi)參，miR-155、miR-146a和U6分別按操作說明書添加試劑。SOCS1 mRNA和IRAK1 mRNA的熒光定量以GAPDH為內(nèi)參，同樣采用TAKARA公司的SYBR Premix Ex Taq。引物信息見表1，反應(yīng)條件為預(yù)變性90℃ 30 s，PCR反應(yīng)40個循環(huán)95℃5秒、60℃31 s。得到的數(shù)據(jù)采用2–ΔΔCt的方法計算microRNA和mRNA的相對表達(dá)量。

表1 RT-PCR實驗基因引物序列表Table 1 Gene Primer Sequences for RT-PCR

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)用SPSS 22.0進(jìn)行分析處理，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，同一時間點組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為有顯著性差異，P＜0.01為有非常顯著性差異。采用GraphPad Prism 6.0作圖。

2 實驗結(jié)果

2.1 左、右心室miR-155表達(dá)水平的變化

實驗結(jié)果顯示，與相應(yīng)的安靜組相比，8周、12周和16周大強度運動后，左心室miR-155的表達(dá)水平均無顯著性差異（圖1）；而右心室miR-155的表達(dá)水平均顯著性升高（圖2）。

圖1 各組大鼠左心室Mir-155相對于U6的表達(dá)水平柱狀圖Figure 1. Expression of Mir-155 to U6 in Left Ventricular

圖2 各組大鼠右心室Mir-155相對于U6的表達(dá)水平柱狀圖Figure 2. Expression of Mir-155 to U6 in Right Ventricular

2.2 左、右心室SOCS1 mRNA表達(dá)水平的變化

實驗結(jié)果顯示，與相應(yīng)的安靜組相比，8周、12周和16周大強度運動后，左心室SOCS1 mRNA的表達(dá)水平均無顯著性差異（圖3）；右心室SOCS1 mRNA的表達(dá)水平有下降的趨勢，但不具有顯著性差異（圖4）。

2.3 左、右心室miR-146a表達(dá)水平的變化

實驗結(jié)果顯示，與相應(yīng)的安靜組相比，8周、12周和16周大強度運動后，左心室miR-146a的表達(dá)水平均無顯著性差異（圖5）；而右心室miR-146a的表達(dá)水平在8周和12周大強度運動后無顯著性差異，但16周大強度運動后，miR-146a的表達(dá)水平顯著升高（圖6）。

圖3 各組大鼠左心室SOCS1相對于GAPDH的mRNA表達(dá)水平柱狀圖Figure 3. mRNA Expression of SOCS1 to GAPDH in Left Ventricular

圖4 各組大鼠右心室SOCS1相對于GAPDH的mRNA表達(dá)水平柱狀圖Figure 4. mRNA Expression of SOCS1 to GAPDH in Right Ventricular

圖5 各組大鼠左心室Mir-146a相對于U6的表達(dá)水平柱狀圖Figure 5. Expression of Mir-146a to U6 in Left Ventricular

圖6 各組大鼠右心室Mir-146a相對于U6的表達(dá)水平柱狀圖Figure 6. Expression of Mir-146a to U6 in Right Ventricular

2.4 左、右心室IRAK1 mRNA表達(dá)水平的變化

實驗結(jié)果顯示，與相應(yīng)的安靜組相比，8周、12周和16周大強度運動后，左心室IRAK1 mRNA的表達(dá)水平均無顯著性差異（圖7）；右心室IRAK1 mRNA的表達(dá)水平均顯著性上調(diào)（圖8）。

圖7 各組大鼠左心室IRAK1相對于GAPDH的mRNA表達(dá)水平柱狀圖Figure 7. mRNA Expression of IRAK1 to GAPDH in Left Ventricular

圖8 各組大鼠右心室IRAK1相對于GAPDH的mRNA表達(dá)水平柱狀圖Figure 8. mRNA Expression of IRAK1 to GAPDH in Right Ventricular

3 討論

長期大強度運動可導(dǎo)致心肌發(fā)生炎癥反應(yīng)，而miR-155和miR-146a是調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的重要因子。本研究觀察8周、12周和16周的大強度運動對左、右心室miR-155和miR-146a及其相應(yīng)的下游靶基因SOCS1和IRAK1 mRNA表達(dá)水平的影響，探討運動性心肌纖維化和炎癥與miR-155、miR-146a之間的聯(lián)系。

miR-155是與炎癥相關(guān)的micro RNAs中最重要的一種。目前研究已確認(rèn)，miR-155有26種靶基因，包括多種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白、激酶和DNA結(jié)合蛋白［19］，其中，涉及炎癥相關(guān)過程的因子大部分是抗炎因子，如SOCS1和SHIP1，miR-155通過抑制這些靶基因的表達(dá)發(fā)揮其生物學(xué)功能，因此，miR-155被認(rèn)為是一種促炎因子［23，41］。研究發(fā)現(xiàn)，miR-155在激活的B細(xì)胞和T細(xì)胞及單核巨噬細(xì)胞中高度表達(dá)，這些細(xì)胞被TLR、炎癥因子和特異性抗原激活時，miR-155是第一個被上調(diào)的［40，52，53］，在免疫反應(yīng)過程中，miR-155通過不同的下游靶基因發(fā)揮不同的作用。如，通過抑制AID和PU.1的激活來促進(jìn)B細(xì)胞中Ig族蛋白轉(zhuǎn)化為Ig G［16，47，53］；通過直接抑制SOCS1的表達(dá)來影響T細(xì)胞的功能［34］；通過直接抑制SHIP1的表達(dá)導(dǎo)致骨髓細(xì)胞增殖紊亂［41，42］，這表明，miR-155可能在炎癥和免疫相關(guān)疾病的病理生理過程中發(fā)揮重要作用。近年來實驗證據(jù)也表明，在由心肌梗死［69］、缺血再灌注［17］、動脈粥樣硬化［65］、皮膚損傷［63］等引起的炎癥及心肌炎［25］和血管內(nèi)皮炎癥［58］的情況下，miR-155表達(dá)水平顯著升高，而通過基因或藥物的方法抑制miR-155的表達(dá)可有效減輕炎癥反應(yīng)。

SOCS1是miR-155參與炎癥反應(yīng)過程中的直接靶基因之一，miR-155可直接結(jié)合到SOCS1 mRNA的3’-UTR，從而抑制SOCS1的表達(dá)，SOCS1是調(diào)節(jié)炎癥信號的關(guān)鍵因子，它負(fù)向調(diào)節(jié)炎癥反饋［30，66］，缺乏SOCS1可導(dǎo)致細(xì)胞和動物發(fā)生過度炎癥反應(yīng)［12，24］。多項體內(nèi)、外實驗證實，miR-155是通過抑制SOCS1的表達(dá)來調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的［37，65］。

目前，鮮有研究報道長期大強度運動對miR-155及其下游靶基因SOCS1表達(dá)的影響。本實驗結(jié)果顯示，8周、12周、16周大強度運動都可顯著上調(diào)SD大鼠右心室miR-155的表達(dá)水平，且隨著運動時限的增加，miR-155的表達(dá)水平隨之提高。有趣的是，大鼠左心室miR-155的表達(dá)水平在長期大強度運動后并未發(fā)生顯著性變化。結(jié)合前期研究結(jié)果，長期大強度運動可造成右心室和右心房cTnI水平升高且出現(xiàn)纖維化，而對左心室沒有影響［2］。表明，長期大強度運動可能導(dǎo)致右心室損傷，通過上調(diào)miR-155的水平促進(jìn)炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致右心室心肌纖維化。相似的，有研究表明，miR-155在許多炎性纖維化中表達(dá)水平顯著升高，包括非典型肺纖維化［33］、酒精性［36］和非酒精性［44］肝纖維化、腎纖維化［60］和皮膚纖維化［63］，及在這些疾病的動物模型［10，36］中也被證實。而抑制miR-155可顯著改善高血壓［10］、糖尿?。?6］誘導(dǎo)的心肌纖維化。值得注意的是，本試驗雖然發(fā)現(xiàn)，大強度運動后右心室miR-155表達(dá)水平顯著性升高，但它似乎并不是通過下調(diào)SOCS1 mRNA表達(dá)水平來促進(jìn)炎癥反應(yīng)的，因為大強度運動后右心室SOCS1 mRNA表達(dá)水平有下降的趨勢，但沒有顯著性差異。因此，本模型中miR-155是否是通過靶向作用于SOCS1以促進(jìn)炎癥反應(yīng)尚需進(jìn)一步的研究來確認(rèn)。

研究發(fā)現(xiàn)，miR-155除了通過促進(jìn)炎癥導(dǎo)致組織纖維化外，還可通過直接作用于CK1α影響Wnt/β通路［62］，及直接作用于RhoA或RPTOR影響TGF-β通路［54］，這兩條通路都是促纖維化通路，最終導(dǎo)致組織纖維化。

miR-146a是另一種與炎癥密切相關(guān)的microRNA，但與miR-155相反，miR-146a通過抑制TRAF6、IRAK1和IRAK2的表達(dá)來抑制炎癥反應(yīng)。TRAF6和IRAK1參與TLR和IL-1R信號通路的調(diào)節(jié)［14］。TLR刺激后，細(xì)胞胞漿中的配體蛋白MyD88和TRIF被募集并與受體結(jié)合，導(dǎo)致TLR信號的激活［52］。在MyD88通路中，MyD88募集IRAK1，進(jìn)而磷酸化并激活TRAF6，這條反應(yīng)鏈導(dǎo)致IκB的磷酸化和降解，使NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核激活炎癥基因的轉(zhuǎn)錄［32，52］。可見，IRAK1降解是防止炎癥反應(yīng)過度的一個重要負(fù)反饋機(jī)制。

目前研究發(fā)現(xiàn)，miR-146a在不同炎癥性疾病中的表現(xiàn)有所不同。糖尿病往往伴隨多器官、多組織的炎癥反應(yīng)和纖維化，因此，miR-146a在糖尿病模型中的影響研究最多。研究發(fā)現(xiàn)，一方面，在糖尿病小鼠創(chuàng)面［61］，糖尿病大鼠主動脈［18］、腎臟［20］和背根神經(jīng)節(jié)［56］，1型和2型糖尿病患者血清中［64］miR-146a表達(dá)水平下降，同時，IRAK1、TRAF6和NF-κB表達(dá)上調(diào)，IL-6、IL-1β、MCP-1、Col1α和Col4α1表達(dá)水平升高；另一方面，糖尿病大鼠腎臟［26］、坐骨神經(jīng)［67］及糖尿病患者腎臟［26］、角膜緣上皮細(xì)胞中［57］miR-146a表達(dá)水平升高，同時，IRAK1、TRAF6和NF-κB表達(dá)降低。盡管miR-146a在不同研究中的表現(xiàn)有所不同，但多數(shù)體內(nèi)、外實驗都證實，采用miR-146a基因敲除或miR-146a拮抗劑可顯著增加IRAK1和TRAF6的表達(dá)水平，NF-κB的活性和蛋白表達(dá)水平都顯著增加［28］。相反，采用miR-146a轉(zhuǎn)染或miR-146a相似物干預(yù)，miR-146a表達(dá)水平顯著升高，進(jìn)而通過降低IL-8、MCP-1 mRNA和蛋白的表達(dá)，從而防止炎癥反應(yīng)的發(fā)生［48］?？梢?，miR-146a在抗炎過程有正向調(diào)控作用，在炎癥反應(yīng)負(fù)反饋回路中有重要作用，可防止壓倒性炎癥反應(yīng)的發(fā)生。

長期大強度運動對miR-146a及其下游靶基因IRAK1 mRNA表達(dá)的影響同樣鮮見報道。本實驗發(fā)現(xiàn)，長期大強度運動后，左心室miR-146a及IRAK1 mRNA的表達(dá)水平并未發(fā)生顯著性變化。8周和12周大強度運動有上調(diào)右心室miR-146a表達(dá)水平的趨勢，但并沒有顯著性差異，而16周大強度運動顯著增加了右心室miR-146a的表達(dá)水平。有趣的是， 8周、12周和16周大強度運動后右心室IRAK1 mRNA并未降低，反而顯著性升高。Sun等［51］人發(fā)現(xiàn)，IL-1β可使miR-146a表達(dá)水平升高17.5倍，而抑制NF-κB、JNK1/2、PI3K后，miR-146a表達(dá)水平分別下降1.9倍、5.3倍和9.7倍。miR-146a相似物可降低IL-1β、IL-6的表達(dá)水平，但miR-146a抑制劑并不能下調(diào)IL-1β、IL-6的表達(dá)水平，表明炎癥反應(yīng)過程中miR-146a上調(diào)可能是為了防止過度炎癥的發(fā)生。Kong等［29］人也發(fā)現(xiàn)，MRP8/TLR4誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)中，miR-155和miR-146a表達(dá)水平同時增高，且IL-1β、TNF-α及IL-6的表達(dá)水平也升高，表明此時miR-146a表達(dá)水平上調(diào)可能是防止壓倒性炎癥反應(yīng)的發(fā)生，但它們并未檢測IRAK1 mRNA的表達(dá)水平。而Dalbeth等［15］人也證實，miR-146a在炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮轉(zhuǎn)錄制動作用。然而，本研究中，miR-146a可能并不是通過抑制IRAK1 mRNA的表達(dá)來制動炎癥反應(yīng)的，因為，盡管16周大強度運動后右心室miR-146a表達(dá)水平顯著性上調(diào)，但I(xiàn)RAK1 mRNA的表達(dá)水平并沒有隨之下調(diào)，反而顯著性升高。此外，8周、12周和16周大強度運動后右心室IRAK1 mRNA表達(dá)水平升高，表明長期大強度運動后右心室處于炎癥狀態(tài)。因此，本試驗中大強度運動后右心室還是以炎癥反應(yīng)為主，miR-146a上調(diào)可能是為了制動炎癥因子的轉(zhuǎn)錄，防止發(fā)生過度的炎癥反應(yīng)，但miR-146a是通過哪個靶基因發(fā)揮其生物學(xué)作用的還需進(jìn)一步的研究。

此外，Palomer等［43］人發(fā)現(xiàn)，miR-146a可通過直接作用于Fos抑制MMP-9的活性，減少心肌細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)重塑，表明miR-146a除了通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)影響組織纖維化外，還能直接影響纖維化過程。

綜上所述，長期大強度運動對左心室miR-155、miR-146a及SOCS1、IRAK1 mRNA的表達(dá)水平?jīng)]有影響。而長期大強度運動后，右心室miR-155、IRAK1 mRNA表達(dá)水平升高可能是造成右心室炎癥和纖維化的原因之一。此外，16周大強度運動后miR-146a表達(dá)水平升高可能是為了制動炎癥因子的轉(zhuǎn)錄，防止發(fā)生過度的炎癥反應(yīng)。但長期大強度運動后右心室miR-155是通過調(diào)節(jié)哪些靶基因來促進(jìn)炎癥反應(yīng)，及miR-146a是通過調(diào)節(jié)哪些靶基因防止過度炎癥的發(fā)生？長期大強度運動后右心室miR-155和miR-146a除了調(diào)節(jié)炎癥通路導(dǎo)致右心室心肌纖維化外，是否還可直接通過調(diào)節(jié)促纖維化通路中的因子來影響右心室心肌纖維化？這些問題都需要進(jìn)一步的探究。

4 結(jié)論

長期大強度運動通過上調(diào)右心室miR-155的表達(dá)水平促進(jìn)炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致運動性右心室心肌纖維化的可能機(jī)制。

［1］ 饒志堅，常蕓，王世強，等. 長期大強度耐力運動對心臟的不利影響［J］. 體育科學(xué)，2016，36（6）：46-54.

［2］ 饒志堅，常蕓，王世強. 運動強度和時間對左右心室影響的比較研究［J］. 中國運動醫(yī)學(xué)雜志，2017，36（2）：111-121.

［3］ 饒志堅，常蕓，王世強. 外泌體對組織纖維化調(diào)節(jié)作用的研究進(jìn)展［J］. 中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2017，31（3）：262-268.

［4］ 王世強，常蕓，馬曉雯，等. 不同強度耐力運動對大鼠心房TGF-β1/miR-21信號途徑的影響［J］. 體育科學(xué)，2015，35（11）：30-37.

［5］ 王世強，常蕓，饒志堅，等. 運動性心房損傷和纖維化發(fā)生過程中Smad基因和蛋白的表達(dá)變化［J］. 體育科學(xué)，2016，36（11）：50-55.

［6］ 王世強，常蕓，馬曉雯. 不同強度耐力運動對大鼠心房I型、III膠原蛋白的影響及結(jié)締組織生長因子的調(diào)節(jié)作用［J］. 中國運動醫(yī)學(xué)雜志，2015，34（10）：971-976.

［7］ BAEK D，VILLéN J，SHIN C，et al. The impact of microRNAs on protein output［J］. Nat，2008，455（7209）：64-71.

［8］ BARTEL D P. MicroRNAs：Genomics，biogenesis，mechanism，and function［J］. Cell，2004，116（2）：281–297.

［9］ BENITO B，GAY-JORDI G，SERRANO-MOLLAR A，et al. Cardiac arrhythmogenic remodeling in a rat model of long-term intensive exercise training［J］. Circulation，2011，123（1）：13-22.

［10］ BHATTACHARYYA S，BALAKATHIRESAN N S，DALGARD C，et al. Elevated miR-155 promotes inflammation in cystic fibrosis by driving hyperexpression of interleukin-8［J］. J Biol Chem，2011，286（13）：11604.

［11］ CAO Q，HARRIS D C，WANG Y. Macrophages in kidney injury，inflammation，and fibrosis［J］. Physiol，2015，30（3）：183-194.

［12］ CHINEN T，KOBAYASHI T，OGATA H，et al. Suppressor of cytokine signaling-1 regulates inflammatory bowel disease in which both IFNgamma and IL-4 are involved［J］. Gastroenterology，2006，130（2）：373-388.

［13］ CONTRERAS J，RAO D S. MicroRNAs in inflammation and immune responses［J］. Leukemia，2012，26（3）：404.

［14］ CURTALE G，CITARELLA F，CARISSIMI C，et al. An emerging player in the adaptive immune response：microRNA-146a is a modulator of IL-2 expression and activation-induced cell death in T lymphocytes［J］. Blood，2010，115（2）：265.

［15］ DALBETH N，POOL B，SHAW O M，et al. Role of miR-146a in regulation of the acute inflammatory response to monosodium urate crystals［J］. Ann Rheum Dis，2015，74（4）：786-790.

［16］ DORSETT Y，MCBRIDE K M，JANKOVIC M，et al. MicroRNA-155 suppresses activation-induced cytidine deaminase-mediated Myc-Igh translocation［J］. Immunity，2008，28（5）：630-638.

［17］ EISENHARDT S U，WEISS J B，SMOLKA C，et al. MicroRNA-155 aggravates ischemia-reperfusion injury by modulation of inflammatory cell recruitment and the respiratory oxidative burst［J］. Basic Res Cardiol，2015，110（3）：32.

［18］ EMADI S S，SOUFI F G，KHAMANEH A M，et al. MicroRNA-146a expression and its intervention in NF-кB signaling pathway in diabetic rat aorta［J］. Endocr Regul，2014，48（2）：103-108.

［19］ FARAONI I，ANTONETTI F R，CARDONE J，et al. miR-155 gene：a typical multifunctional microRNA［J］. Biochim Biophys Acta，2009，1792（6）：497-505.

［20］ FENG B，CHEN S，MCARTHUR K，et al. miR-146a–mediated extracellular matrix protein production in chronic diabetes complications［J］. Diabetes，2011，60（11）：2975-2984.

［21］ GONZALEZ G E，RHALEB N E，D’AMBROSIO M A，et al. Deletion of interleukin-6 prevents cardiac inflammation，fibrosis and dysfunction without affecting blood pressure in angiotensin II-high salt-induced hypertension［J］. J Hypertens，2015，33（1）：144-152.

［22］ GREUTER T，SHAH V H. Hepatic sinusoids in liver injury，inflammation，and fibrosis：New pathophysiological insights［J］. J Gastroenterol，2016 ， 51 （6） ：511.

［23］ GUEDES J R，CUSTóDIA C M，SILVA R J，et al. Early miR-155 upregulation contributes to neuroinflammation in Alzheimer’s disease triple transgenic mouse model［J］. Hum Mol Genet，2014，23（23）：6286.

［24］ HE Y，ZHANG W，ZHANG R，et al. SOCS1 inhibits tumor necrosis factor-induced activation of ASK1-JNK inflammatory signaling by mediating ASK1 degradation［J］. J Biol Chem，2006，281（9）：5559.

［25］ HEYMANS S，CORSTEN M F，VERHESEN W，et al. Macrophage microRNA-155 promotes cardiac hypertrophy and failure［J］. Circulation，2013，128（13）：1420-1432.

［26］ HUANG Y，LIU Y，LI L，et al. Involvement of inflammation-related miR-155 and miR-146a in diabetic nephropathy：Implications for glomerular endothelial injury［J］. BMC Nephrol，2014，15（1）：1-12.

［27］ HUFFAKER T B，HU R，RUNTSCH M C，et al. Epistasis between microRNAs 155 and 146a during T cell-mediated antitumor immunity［J］. Cell Rep，2012，2（6）：1697-1709.

［28］ KAMALI K，KORJAN E S，EFTEKHAR E，et al. The role of miR-146a on NF-κB expression level in human umbilical vein endothelial cells under hyperglycemic condition［J］. Bratisl Med J，2016，117（07）：376-380.

［29］ KONG H，YIN F，HE F，et al. The effect of miR-132，miR-146a，and miR-155 on MRP8/TLR4-induced astrocyte-related inflammation［J］. J Mol Neurosci，2015，57（1）：28-37.

［30］ KREBS D L，HILTON D J. SOCS proteins：Negative regulators of cytokine signaling［J］. Stem Cells，2001，19（5）：378-387.

［31］ LA G A，INDER W J，ROBERTS T J，et al. Relationship between inflammatory cytokines and indices of cardiac dysfunction following intense endurance exercise［J］. PloS one，2015，10（6）：e0130031.

［32］ LI L，CHEN X，LI Y. MicroRNA-146a and human disease［J］. Scand J Immunol，2010，71（4）：227–231.

［33］ LI P，LI J，CHEN T，et al. Expression analysis of serum microRNAs in idiopathic pulmonary fibrosis［J］. Int J Mol Med，2014，33（6）：1554.

［34］ LU L，THAI T，CARADO D P，et al. Foxp3-dependent microRNA155 confers competitive fitness to regulatory T cells by targeting SOCS1 protein［J］. Immunity，2009，30（1）：80-91.

［35］ MA X，BECKER BUSCAGLIA L E，BARKER J R，et al. MicroRNAs in NF-kappa B signaling［J］. J Mol Cell Biol，2011，3（3）：159-166.

［36］ MCDANIEL K，HERRERA L，ZHOU T，et al. The functional role of microRNAs in alcoholic liver injury［J］. J Cell Mol Med，2014，18（2）：197–207.

［37］ NIE M，LIU J，YANG Q，et al. MicroRNA-155 facilitates skele-tal muscle regeneration by balancing pro- and anti-inflammatory macrophages［J］. Cell Death Dis，2016，7（6）：e2261.

［38］ NTUSI N A，PIECHNIK S K，F(xiàn)RANCIS J M，et al. Diffuse myocardial fibrosis and inflammation in rheumatoid arthritis：Insights from CMR T1 mapping［J］. JACC Cardiovasc Imaging，2015，8（5）：526-536.

［39］ O’CONNELL R M，RAO D S，CHAUDHURI A A，et al. Physiological and pathological roles for microRNAs in the immune system［J］. Nat Rev Immunol，2010，10（2）：111-122.

［40］ O’CONNELL R M，TAGANOV K D，BOLDIN M P，et al. MicroRNA-155 is induced during the macrophage inflammatory response［J］. Proc Nat Acad Sci USA，2007，104（5）：1604-1609.

［41］ O’CONNELL R M，CHAUDHURI A A，RAO D S，et al. Inositol phosphatase SHIP1 is a primary target of miR-155［J］. Proc Nat Acad Sci USA，2009，106（17）：7113-7118.

［42］ O’CONNELL R M，RAO D S，CHAUDHURI A A，et al. Sustained expression of microRNA-155 in hematopoietic stem cells causes a myeloproliferative disorder［J］. J Exp Med，2008，205（3）：585-594.

［43］ PALOMER X，CAPDEVILABUSQUETS E，BOTTERI G，et al. miR-146a targets Fos expression in human cardiac cells［J］. Dis Model Mech，2015，8（9）：1081-1091.

［44］ POGRIBNY I P，STARLARDDAVENPORT A，TRYNDYAK V P，et al. Difference in expression of hepatic microRNAs miR-29c，miR-34a，miR-155，and miR-200b is associated with strain-specific susceptibility to dietary nonalcoholic steatohepatitis in mice［J］. Lab Invest，2010，90（10）：1437.

［45］ PRABHU S D，F(xiàn)RANGOGIANNIS N G. The biological basis for cardiac repair after myocardial infarction：From inflammation to fibrosis［J］. Circ Res，2016，119（1）：91-112.

［46］ RAJ K，SURESH K V，ALEXANDER R M，et al. Bone marrow progenitor cell therapy-mediated paracrine regulation of cardiac miRNA-155 modulates fibrotic response in diabetic hearts［J］. PloS one，2013，8（4）：e60161.

［47］ RODRIGUEZ A，VIGORITO E，CLARE S，et al. Requirement of bic/microRNA-155 for normal immune function［J］. Sci，2007，（316）：608-611.

［48］ ROOS J，ENLUND E，F(xiàn)UNCKE J B，et al. miR-146a-mediated suppression of the inflammatory response in human adipocytes［J］. Sci Rep，2016，6：38339.

［49］ ROOZBEH A S，F(xiàn)ARZAD I，ADAM S K，et al. Increased atrial arrhythmia susceptibility induced by intense endurance exercise in mice requires TNFalpha［J］. Nat Commun，2015，6（6018）：1-14.

［50］ ROWE G C，SAFDAR A，ARANY Z. Running forward：New frontiers in endurance exercise biology［J］. Circulation，2014，129（7）：798-810.

［51］ SUN Y J，MIN K C，JOON H L，et al. Role of miR-146a in the regulation of inflammation in an in vitro model of graves’ orbitopathy［J］. Invest Ophthalmol Vis Sci，2016，57（10）：4027-4034.

［52］ TAGANOV K D，BOLDIN M P，CHANG K J，et al. NF-kappaB-dependent induction of microRNA miR-146，an inhibitor targeted to signaling proteins of innate immune responses［J］. Proc Nat Acad Sci USA，2006，103（33）：12481-12486.

［53］ THAI T A，CALADO D P，CASOLA S，et al. Regulation of the germinal center response by microRNA-155［J］. Sci，2007，316（5824）：604.

［54］ TSUCHIYA M，KALURUPALLE S，KUMAR P，et al. RPTOR，a novel target of miR-155，elicits a fibrotic phenotype of cystic fibrosis lung epithelium by upregulating CTGF［J］. RNA Biol，2016，13（9）：837-847.

［55］ WANG L，LI Y，ZHANG C，et al. Inhibition of Toll-like receptor 2 reduces cardiac fibrosis by attenuating macrophage-mediated inflammation［J］. Cardiovasc Res，2014，101（3）：383-392.

［56］ WANG L，CHOPP M，SZALAD A，et al. The role of miR-146a in dorsal root ganglia neurons of experimental diabetic peripheral neuropathy［J］. Neurosci，2014，259（4）：155-163.

［57］ WINKLER M A，DIB C，LJUBIMOV A V，et al. Targeting miR-146a to treat delayed wound healing in human diabetic organ-cultured corneas［J］. PloS one，2014，9（12）：e114692.

［58］ WU X，F(xiàn)AN W，F(xiàn)ANG R，et al. Regulation of microRNA-155 in endothelial inflammation by targeting nuclear factor （NF）-kappaB P65［J］. J Cell Biochem，2014，115（11）：1928-1936.

［59］ XIAO C，RAJEWSKY K. MicroRNA control in the immune system：basic principles［J］. Cell，2009，136（1）：26.

［60］ XIE S，CHEN H，LI F，et al. Hypoxia-induced microRNA-155 promotes fibrosis in proximal tubule cells［J］. Mol Med R，2015，11（6）：4555-4560.

［61］ XU J，WU W，ZHANG L，et al. The role of microRNA-146a in the pathogenesis of the diabetic wound-healing impairment：correction with mesenchymal stem cell treatment［J］. Diabetes，2012，61（11）：2906.

［62］ YAN Q，CHEN J，LI W，et al. Targeting miR-155 to treat experimental scleroderma［J］. Sci Rep，2016，6：20314.

［63］ YANG L，LIU J，BAI X，et al. Acute downregulation of miR-155 at wound sites leads to a reduced fibrosis through attenuating inflammatory response［J］. Biochem Biophys Res Commun，2014，453（1）：153-159.

［64］ YANG M，YE L，WANG B，et al. Decreased miR‐146 expression in peripheral blood mononuclear cells is correlated with ongoing islet autoimmunity in type 1 diabetes patients 1 ［J］. J Diabetes，2015，7（2）：158-165.

［65］ YANG Y，YANG L，LIANG X，et al. MicroRNA-155 promotes atherosclerosis inflammation via targeting SOCS1［J］. Cell Physiol Biochem，2015，36（4）：1371-1381.

［66］ YASUKAWA H，SASAKI A，YOSHIMURA A. Negative regulation of cytokine signaling pathways［J］. Ann Rev Immunol，2000，18（18）：143-164.

［67］ YOUSEFZADEH N，ALIPOUR M R，SOUFI F G. Deregulation of NF-кB–miR-146a negative feedback loop may be involved in the pathogenesis of diabetic neuropathy［J］. J Physiol Biochem，2015，71（1）：51-58.

［68］ ZHANG B，PAN X，COBB G P，et al. microRNAs as oncogenes and tumor suppressors［J］. Dev Biol，2007，353（17）：1768-1771.

［69］ ZHANG G，SHI H，WANG L，et al. MicroRNA and transcription factor mediated regulatory network analysis reveals critical regulators and regulatory modules in myocardial infarction［J］. PloS one，2015，10（8）：e0135339.

Effects of Long-term Intensive Exercise on the Expression of miR-155 and miR-146a in Ventricles

RAO Zhi-jian1，2，CHANG Yun2，PAN Shan-shan1，WANG Shi-qiang3

目的：研究長期大強度運動對心室miR-155和miR-146a表達(dá)的影響，探討miR-155和miR-146a在調(diào)節(jié)運動性心肌纖維化和炎癥中的作用。方法：48只8周齡雄性SD大鼠，隨機(jī)分為對照組（Sed）和大強度運動組（IE），每組又分為8周、12周和16周，共6組，每組8只。對照組自由活動，大強度組以速度28 m/min，坡度10°的條件每天運動1 h，每周運動5天。最后一次運動后24 h后麻醉處死，迅速分離心臟，取左、右心室。采用RT-PCR法檢測大鼠左、右心室miR-155和miR-146a及它們相應(yīng)下游靶基因SOCS1和IRAK1 mRNA的表達(dá)水平。結(jié)果：長期大強度運動后，大鼠右心室miR-155表達(dá)水平顯著升高，而左心室miR-155表達(dá)水平變化不大；16周大強度運動后，大鼠右心室miR-146a表達(dá)水平顯著升高，而長期大強度運動對左心室miR-146a表達(dá)水平影響不大。長期大強度運動后，左、右心室SOCS1 mRNA的表達(dá)水平都沒有發(fā)生變化；長期大強度運動后，右心室IRAK1 mRNA表達(dá)水平顯著升高，而左心室IRAK1 mRNA的表達(dá)水平變化不大。結(jié)論：長期大強度運動通過上調(diào)右心室miR-155的表達(dá)水平促進(jìn)炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致運動性右心室心肌纖維化的可能機(jī)制。

大強度運動；心肌纖維化；炎癥；miR-155；miR-146a

Objective：To study the effects of long-term intensive exercise on the expression of miR-155 and miR-146a in ventricular，and to discuss the role of miR-155 and miR-146a in exercise induced myocardial fibrosis and inflammation. Methods：48 male SD rats were divided into sedentary （Sed）group and intensive exercise （IE） group randomly，and every group has three time points （eight-week，twelve-week and sixteen-week），thus there are 6 groups （n=8）. Rats in sedentary groups are free activities. Rats in IE group run on treadmill at the speed of 28 m/min，10° slope for 8 weeks，twelve weeks or 16 weeks （1 hour per day，5days per week）. After the last training，all rats were sacrificed，separate left and right ventricular. Expression level of miR-155，miR-146a and their downstream target gene SOCS1，IRAK1 mRNA was measured by RT-PCR. Results：Long-term intensive exercise increasing miR-155 expression level in right ventricular，but without changes in left ventricular. Expression level of miR-146a in right ventricular was increased after sixteen-week intensive exercise，but no alteration in left ventricular. After long-term intensive exercise，SOCS1 mRNA expression level without changes both in left and right ventricular. The expression level of IRAK1 mRNA in right ventricular was increased after long-term intensive exercise，but without changes in left ventricular. Conclusion：Long-term intensive exercise promotes inflammation via up-regulate miR-155，which is the potential mechanism of exercise-induced myocardial fibrosis.

intensive exercise；myocardial fibrosis；inflammation；miR-155；miR-146a

G804.7

A

1000-677X（2017）07-0037-07

10. 16469/j. css. 201707005

2017-04-23；

2017-06-22

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目（16-21）。

饒志堅，男，在讀博士研究生，主要研究方向為運動心臟病生理和病理，Tel：010-87182567，E-mail：1101294556@qq.com；常蕓，女，研究員，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動員心臟病生理和醫(yī)務(wù)監(jiān)督，Tel：010-87182526，E-mail：changyun@ciss.cn；潘珊珊，女，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動與心血管形態(tài)和機(jī)能，Tel：021-51253252，E-mail：panshan-shan@sus.edu.cn。

1. 上海體育學(xué)院 運動科學(xué)學(xué)院，上海 200438； 2. 國家體育總局體育科學(xué)研究所，北京 100061；3. 湖南工業(yè)大學(xué) 體育學(xué)院，湖南 株洲 412000 1. Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2. China Institute of Sport Science，Beijing 100061，China；3. Hunan University of Technology，Zhuzhou 412000，China.