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Doxorubicin(DOX),又被称为阿霉素(Adriamycin,ADR),是一种周期非特异性药物,对各种生长周期的细胞均具有杀伤作用,是一种广泛应用的广谱抗肿瘤药。但正是由于DOX的这个特点,DOX对机体可产生广泛的生物学效应。心脏毒性是DOX引起的严重的毒副作用之一,这大大的限制了它的临床应用。但是到目前为止仍未揭示DOX引起心脏毒性的机制,还需要进一步的进行研究。 ARC(apoptosis repressor with caspase recruitment domain)是一个内源的抗凋亡蛋白,可以同时抑制内源和外源的凋亡途径。研究发现,用DOX处理心肌细胞可以引起明显的线粒体分裂和细胞凋亡,且DOX处理心肌细胞和小鼠后,ARC的mRNA水平和蛋白水平都明显的下调。在细胞水平,我们通过腺病毒过表达ARC蛋白可以明显的削弱DOX引起的心肌细胞的线粒体分裂和凋亡。更进一步的,我们发现DOX引起的线粒体分裂需要Drp1(dynamin relatedprotein1)的激活。为了更深入的研究ARC在DOX处理引起的心脏损伤中的作用,采用了ARC转基因小鼠进行研究。研究发现,DOX处理小鼠引起大量的线粒体分裂和细胞凋亡,导致小鼠的心脏发生重构,如横截面积变大、胶原化和心功能下降。但是ARC转基因小鼠可以明显的削弱DOX引起的小鼠心肌细胞的线粒体分裂和细胞凋亡,进而可以有效的改善心功能,减少DOX引起的心脏毒性。 为了进一步探究DOX处理引起ARC下调的分子机制,采用生物信息学的方法分析可以与ARC相互作用的miRNA,发现miR-532-3p可以靶向ARC的3 UTR。DOX处理后心肌细胞中miRNA-532-3p的表达明显升高。敲低miR-532-3p可以明显的抑制DOX引起的心肌细胞线粒体分裂和细胞凋亡,且miR-532-3p可以直接作用于ARC3UTR而抑制ARC的表达。MiR-532-3p通过调控ARC的表达参与DOX引起的线粒体分裂和细胞凋亡。最后,研究了miR-532-3p在DOX引起肿瘤细胞凋亡中的作用,发现抑制miR-532-3p并不影响DOX引起的肿瘤细胞凋亡。 综上所述,miR-532-3p和ARC组成一个新的抗凋亡通路来调节DOX引起的的心脏损伤。因此,依据miR-532-3p设计新的治疗策略可以缓解癌症治疗中DOX引起的心脏损伤,最大限度的发挥DOX的抗肿瘤作用。