Роль Plaur-miR1-5p, кодируемой геном урокиназного рецептора Plaur, в процессах ангиогенеза
https://doi.org/10.60043/2949-5938-2023-2-60-75
Аннотация
Ангиогенез необходим при регенерации органов и тканей, поскольку кровеносные сосуды обеспечивают снабжение питательными веществами и кислородом. Внеклеточные везикулы, секретируемые мезенхимальными стволовыми/стромальными клетками, принимают активное участие в стимуляции процессов ангиогенеза счет содержащихся в них проангиогенных факторов роста и микроРНК. МикроРНК, короткие некодирующие молекулы РНК, играют ключевую роль в ангиогенезе, регулируя пролиферацию, дифференцировку, апоптоз и миграцию эндотелиальных клеток, а также экспрессию генов на посттранскрипционномуровне. В настоящей работе мы оценили влияние внеклеточных везикул, содержащих микроРНК Plaur-miR1-5р, на ранние этапы ангиогенеза, а именно на миграцию/пролиферацию сосудистых клеток и формирование капилляроподобных структур. Plaur-miR1-5р была открыта нами недавно, она экспрессируется с гена урокиназного рецептора (Plaur), однако ее функции остаются не изученными. Мы показали, что Plaur-miR1-5р входит в состав внеклеточных везикул и регулирует формирование капилляроподобных структур на модели сосудистого колечка в Матригеле. Используя биоинформатический анализ, мы идентифицировали возможные гены-мишени Plaur-miR1-5р, вовлеченные в регуляцию ангиогенеза. Данное исследование углубляет понимание фундаментальных процессов регуляции ангиогенеза с участием внеклеточных везикул и содержащихся в них микроРНК, а также расширяет наши представления о функции гена Plaur.
Ключевые слова
микроРНК,
урокиназный рецептор,
ангиогенез,
uPAR,
внеклеточные везикулы,
мезенхимальные стволовые клетки,
Plaur
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства здравоохранения РФ в рамках научного проекта ГЗ НИР № НИОКТР 121031300184-8 «Посттрансляционные механизмы регуляции процессов роста сосудов и нервов урокиназной системой»
Об авторах
П. С. Климович
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии
имени академика Е.И. Чазова» Минздрава России
Россия
Россия
Климович Полина Сергеевна — к.б.н., старший научный сотрудник факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1; 121552 г. Москва, ул. Академика Чазова, 15а
А. В. Реутов
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Реутов Артем Владимирович — магистрант факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1
А. А. Щипова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Щипова Анна Алеексеевна — студентка факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1
В. Ю. Сысоева
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Сысоева Вероника Юрьевна — к.б.н., ведущий научный сотрудник факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1
М. С. Арбатский
ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России
Россия
Россия
Арбатский Михаил Сергеевич — к.э.н., заведующий лабораторией
РГНКЦ, 117997, г. Москва, ул. Островитянова, 1
К. А. Рубина
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Рубина Ксения Андреевна — д.б.н., заведующая лабораторией морфогенеза и репарации тканей факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1
Е. В. Семина
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»; «Балтийский федеральный университета им. И. Канта»
Россия
Россия
Семина Екатерина Владимировна — д.б.н., заместитель руководителя по развитию и проектной деятельности; ведущий научный сотрудник факультета фундаментальной медицины
119192, г. Москва, Ленинские горы, 1; 236001, г. Калининград, ул. Гайдара, 6
Список литературы
1. Senger DR, Davis GE. Angiogenesis. Cold Spring Harbor perspectives in biology. 2011;3(8): a005090.
2. Merino-González C, Zuñiga FA, Escudero C, Ormazabal V, Reyes C, Nova-Lamperti E, et al. Mesenchymal Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles Promote Angiogenesis: Potencial Clinical Application. Front Physiol. 2016;7:24.
3. Ефименко А, Джояшвили Н, Калинина Н, Кочегура Т, Акчурин РС, Ткачук ВА и др. Изменения ангиогенных свойств ММСК жировой ткани с возрастом у больных ишемической болезнью сердца. Гены и клетки. 2012;7(4):73–82.
4. Todorova D, Simoncini S, Lacroix R, Sabatier F, Dignat-George F. Extracellular Vesicles in Angiogenesis. Circulation research. 2017;120(10):1658–1673.
5. Villarroya-Beltri C, Baixauli F, Gutiérrez-Vázquez C, Sánchez-Madrid F, Mittelbrunn M. Sorting it out: regulation of exosome loading. Seminars in cancer biology. 2014;28:3–13.
6. Anderson JD, Johansson HJ, Graham CS, Vesterlund M, Pham MT, Bramlett CS, et al. Comprehensive Proteomic Analysis of Mesenchymal Stem Cell Exosomes Reveals Modulation of Angiogenesis via Nuclear Factor-KappaB Signaling. Stem cells (Dayton, Ohio). 2016;34(3):601–613.
7. Shabbir A, Cox A, Rodriguez-Menocal L, Salgado M, Van Badiavas E. Mesenchymal Stem Cell Exosomes Induce Proliferation and Migration of Normal and Chronic Wound Fibroblasts, and Enhance Angiogenesis In Vitro. Stem cells and development. 2015;24(14):1635–1647.
8. Fabian MR, Sonenberg N. The mechanics of miRNA-mediated gene silencing: a look under the hood of miRISC. Nature structural & molecular biology. 2012;19(6):586–593.
9. Kang T, Jones TM, Naddell C, Bacanamwo M, Calvert JW, Thompson WE, et al. AdiposeDerived Stem Cells Induce Angiogenesis via Microvesicle Transport of miRNA-31. Stem cells translational medicine. 2016;5(4):440–450.
10. Liang X, Zhang L, Wang S, Han Q, Zhao RC. Exosomes secreted by mesenchymal stem cells promote endothelial cell angiogenesis by transferring miR-125a. Journal of cell science. 2016;129(11):2182–2189.
11. Lombardo G, Dentelli P, Togliatto G, Rosso A, Gili M, Gallo S, et al. Activated Stat5 trafficking Via Endothelial Cell-derived Extracellular Vesicles Controls IL-3 Pro-angiogenic Paracrine Action. Scientific reports. 2016;6:25689.
12. Poliseno L, Tuccoli A, Mariani L, Evangelista M, Citti L, Woods K, et al. MicroRNAs modulate the angiogenic properties of HUVECs. Blood. 2006;108(9):3068–3071.
13. Dentelli P, Rosso A, Orso F, Olgasi C, Taverna D, Brizzi MF. microRNA-222 controls neovascularization by regulating signal transducer and activator of transcription 5A expression. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2010;30(8):1562–1568.
14. Rysenkova KD, Troyanovskiy KE, Klimovich PS, Bulyakova TR, Shelomentseva EM, Shmakova AA, et al. Identification of a Novel Small RNA Encoded in the Mouse Urokinase Receptor uPAR Gene (Plaur) and Its Molecular Target Mef2d. Frontiers in molecular neuroscience. 2022;15:865858.
15. Larusch GA, Merkulova A, Mahdi F, Shariat-Madar Z, Sitrin RG, Cines DB, et al. Domain 2 of uPAR regulates single-chain urokinase-mediated angiogenesis through β1- integrin and VEGFR2. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2013;305(3):H305–Р320.
16. Prager GW, Breuss JM, Steurer S, Mihaly J, Binder BR. Vascular endothelial growth factor (VEGF) induces rapid prourokinase (pro-uPA) activation on the surface of endothelial cells. Blood. 2004;103(3):955–962.
17. Dergilev KV, Beloglazova IB, Tsokolaeva ZI, Vasilets YD, Parfenova EV. Deficiency of Urokinase-Type Plasminogen Activator Receptor Is Associated with the Development of Perivascular Fibrosis in Mouse Heart. Bulletin of experimental biology and medicine. 2022;173(1):5–9.
18. Broughton JP, Lovci MT, Huang JL, Yeo GW, Pasquinelli AE. Pairing beyond the Seed Supports MicroRNA Targeting Specificity. Molecular cell. 2016;64(2):320–333.
19. Agarwal V, Bell GW, Nam JW, Bartel DP. Predicting effective microRNA target sites in mammalian mRNAs. eLife. 2015;4.
20. Lewis BP, Shih IH, Jones-Rhoades MW, Bartel DP, Burge CB. Prediction of mammalian microRNA targets. Cell. 2003;115(7):787–798.
21. Oti EU, Olusola MO, Eze FC, Enogwe SU. Comprehensive review of K-Means clustering algorithms. criterion. 2021;12:22–23.
22. Szklarczyk D, Kirsch R, Koutrouli M, Nastou K, Mehryary F, Hachilif R, et al. The STRING database in 2023: protein-protein association networks and functional enrichment analyses for any sequenced genome of interest. Nucleic acids research. 2023;51(D1):D638–В646.
23. Mahmood N, Mihalcioiu C, Rabbani SA. Multifaceted Role of the Urokinase-Type Plasminogen Activator (uPA) and Its Receptor (uPAR): Diagnostic, Prognostic, and Therapeutic Applications. Frontiers in oncology. 2018;8:24.
24. Zhai BT, Tian H, Sun J, Zou JB, Zhang XF, Cheng JX, et al. Urokinase-type plasminogen activator receptor (uPAR) as a therapeutic target in cancer. Journal of translational medicine. 2022;20(1):135.
25. Semina E, Rubina K, Stepanova V, Tkachuk V. Involvement of the urokinase receptor and its endogenous ligands in the development of the brain and the formation of cognitive functions. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2018;48:16–27.
26. Tang Y, Zong S, Zeng H, Ruan X, Yao L, Han S, et al. MicroRNAs and angiogenesis: a new era for the management of colorectal cancer. Cancer cell international. 2021;21(1):221.
27. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 2004;116(2): 281–297.
28. Vestweber D. VE-cadherin: the major endothelial adhesion molecule controlling cellular junctions and blood vessel formation. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2008;28(2):223–232.
29. Nicosia RF. The aortic ring model of angiogenesis: a quarter century of search and discovery. Journal of cellular and molecular medicine. 2009;13(10):4113–4136.
30. Lee D, Shin C. MicroRNA-target interactions: new insights from genome-wide approaches. Annals of the New York Academy of Sciences. 2012;1271(1):118–128.
31. Park-Windhol C, Ng YS, Yang J, Primo V, Saint-Geniez M, D’Amore PA. Endomucin inhibits VEGF-induced endothelial cell migration, growth, and morphogenesis by modulating VEGFR2 signaling. Scientific reports. 2017;7(1):17138.
32. Zhang G, Yang X, Gao R. Research progress on the structure and function of endomucin. Animal models and experimental medicine. 2020;3(4):325–329.
33. Li X, Iomini C, Hyink D, Wilson PD. PRKX critically regulates endothelial cell proliferation, migration, and vascular-like structure formation. Developmental biology. 2011;356(2): 475–485.
34. Guilini C, Urayama K, Turkeri G, Dedeoglu DB, Kurose H, Messaddeq N, et al. Divergent roles of prokineticin receptors in the endothelial cells: angiogenesis and fenestration. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2010;298(3):H844– Р852.
35. Sundararaman A, Fukushima Y, Norman JC, Uemura A, Mellor H. RhoJ Regulates α5β1 Integrin Trafficking to Control Fibronectin Remodeling during Angiogenesis. Current biology : CB. 2020;30(11):2146–2155.e5.
36. Andreuzzi E, Colladel R, Pellicani R, Tarticchio G, Cannizzaro R, Spessotto P, et al. The angiostatic molecule Multimerin 2 is processed by MMP-9 to allow sprouting angiogenesis. Matrix biology : journal of the International Society for Matrix Biology. 2017;64:40–53.
Рецензия
Для цитирования:
Климович П.С., Реутов А.В., Щипова А.А., Сысоева В.Ю., Арбатский М.С., Рубина К.А., Семина Е.В. Роль Plaur-miR1-5p, кодируемой геном урокиназного рецептора Plaur, в процессах ангиогенеза. Регенерация органов и тканей. 2023;1(2):60-75. https://doi.org/10.60043/2949-5938-2023-2-60-75
For citation:
Klimovich P.S., Reutov A.V., Shchipova A.A., Sysoeva V.Yu., Arbatsky M.S., Rubina K.A., Semina E.V. The role of Plaur-miR1-5p encoded within the urokinase receptor gene (Plaur) in angiogenesis. Регенерация органов и тканей. 2023;1(2):60-75. (In Russ.) https://doi.org/10.60043/2949-5938-2023-2-60-75
Просмотров:
289
Послать статью по эл. почте 