Published March 1, 2021 | Version v1
Publication Open

YAP Circular RNA, circYap, Attenuates Cardiac Fibrosis via Binding with Tropomyosin-4 and Gamma-Actin Decreasing Actin Polymerization

  • 1. Sunnybrook Hospital
  • 2. Guangdong Academy of Medical Sciences
  • 3. Guangdong Provincial People's Hospital
  • 4. University of Haripur
  • 5. University of Toronto

Description

Cardiac fibrosis is a common pathological feature of cardiac hypertrophy. This study was designed to investigate a novel function of Yes-associated protein (YAP) circular RNA, circYap, in modulating cardiac fibrosis and the underlying mechanisms. By circular RNA sequencing, we found that three out of fifteen reported circYap isoforms were expressed in nine human heart tissues, with the isoform hsa_circ_0002320 being the highest. The levels of this isoform in the hearts of patients with cardiac hypertrophy were found to be significantly decreased. In the pressure overload mouse model, the levels of circYap were reduced in mouse hearts with transverse aortic constriction (TAC). Upon circYap plasmid injection, the cardiac fibrosis was attenuated, and the heart function was improved along with the elevation of cardiac circYap levels in TAC mice. Tropomyosin-4 (TMP4) and gamma-actin (ACTG) were identified to bind with circYap in cardiac cells and mouse heart tissues. Such bindings led to an increased TPM4 interaction with ACTG, resulting in the inhibition of actin polymerization and the following fibrosis. Collectively, our study uncovered a novel molecule that could regulate cardiac remodeling during cardiac fibrosis and implicated a new function of circular RNA. This process may be targeted for future cardio-therapy. Cardiac fibrosis is a common pathological feature of cardiac hypertrophy. This study was designed to investigate a novel function of Yes-associated protein (YAP) circular RNA, circYap, in modulating cardiac fibrosis and the underlying mechanisms. By circular RNA sequencing, we found that three out of fifteen reported circYap isoforms were expressed in nine human heart tissues, with the isoform hsa_circ_0002320 being the highest. The levels of this isoform in the hearts of patients with cardiac hypertrophy were found to be significantly decreased. In the pressure overload mouse model, the levels of circYap were reduced in mouse hearts with transverse aortic constriction (TAC). Upon circYap plasmid injection, the cardiac fibrosis was attenuated, and the heart function was improved along with the elevation of cardiac circYap levels in TAC mice. Tropomyosin-4 (TMP4) and gamma-actin (ACTG) were identified to bind with circYap in cardiac cells and mouse heart tissues. Such bindings led to an increased TPM4 interaction with ACTG, resulting in the inhibition of actin polymerization and the following fibrosis. Collectively, our study uncovered a novel molecule that could regulate cardiac remodeling during cardiac fibrosis and implicated a new function of circular RNA. This process may be targeted for future cardio-therapy.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

التليف القلبي هو سمة مرضية شائعة لتضخم القلب. تم تصميم هذه الدراسة للتحقيق في وظيفة جديدة للحمض النووي الريبوزي الدائري المرتبط بالبروتين (YAP)، circYap، في تعديل تليف القلب والآليات الأساسية. من خلال تسلسل الحمض النووي الريبوزي الدائري، وجدنا أن ثلاثة من أصل خمسة عشر شكلًا متساويًا تم التعبير عنها في تسعة أنسجة قلب بشري، مع كون الشكل المتساوي hsa_circ _0002320 هو الأعلى. تم العثور على انخفاض كبير في مستويات هذا الإيزوفورم في قلوب المرضى الذين يعانون من تضخم القلب. في نموذج الضغط الزائد للفأر، تم تقليل مستويات حوالي Yap في قلوب الفئران مع انقباض الأبهر المستعرض (TAC). عند حقن البلازميد سيركياب، تم توهين التليف القلبي، وتحسنت وظيفة القلب جنبا إلى جنب مع ارتفاع مستويات سيركياب القلبية في الفئران تاك. تم تحديد Tropomyosin -4 (TMP4) و gamma - actin (ACTG) للارتباط مع circYap في خلايا القلب وأنسجة قلب الفأر. أدت هذه الروابط إلى زيادة تفاعل TPM4 مع ACTG، مما أدى إلى تثبيط بلمرة الأكتين والتليف التالي. بشكل جماعي، كشفت دراستنا عن جزيء جديد يمكن أن ينظم إعادة تشكيل القلب أثناء التليف القلبي ويتضمن وظيفة جديدة للحمض النووي الريبوزي الدائري. قد تكون هذه العملية مستهدفة لعلاج القلب في المستقبل. التليف القلبي هو سمة مرضية شائعة لتضخم القلب. تم تصميم هذه الدراسة للتحقيق في وظيفة جديدة للحمض النووي الريبوزي الدائري المرتبط بالبروتين (YAP)، circYap، في تعديل تليف القلب والآليات الأساسية. من خلال تسلسل الحمض النووي الريبوزي الدائري، وجدنا أن ثلاثة من أصل خمسة عشر شكلًا متساويًا تم التعبير عنها في تسعة أنسجة قلب بشري، مع كون الشكل المتساوي hsa_circ _0002320 هو الأعلى. تم العثور على انخفاض كبير في مستويات هذا الإيزوفورم في قلوب المرضى الذين يعانون من تضخم القلب. في نموذج الضغط الزائد للفأر، تم تقليل مستويات حوالي Yap في قلوب الفئران مع انقباض الأبهر المستعرض (TAC). عند حقن البلازميد سيركياب، تم توهين التليف القلبي، وتحسنت وظيفة القلب جنبا إلى جنب مع ارتفاع مستويات سيركياب القلبية في الفئران تاك. تم تحديد Tropomyosin -4 (TMP4) و gamma - actin (ACTG) للارتباط مع circYap في خلايا القلب وأنسجة قلب الفأر. أدت هذه الروابط إلى زيادة تفاعل TPM4 مع ACTG، مما أدى إلى تثبيط بلمرة الأكتين والتليف التالي. بشكل جماعي، كشفت دراستنا عن جزيء جديد يمكن أن ينظم إعادة تشكيل القلب أثناء التليف القلبي ويتضمن وظيفة جديدة للحمض النووي الريبوزي الدائري. قد تكون هذه العملية مستهدفة لعلاج القلب في المستقبل.

Translated Description (French)

La fibrose cardiaque est une caractéristique pathologique courante de l'hypertrophie cardiaque. Cette étude a été conçue pour étudier une nouvelle fonction de l'ARN circulaire de la protéine Yes associée (YAP), circYap, dans la modulation de la fibrose cardiaque et les mécanismes sous-jacents. Par séquençage circulaire de l'ARN, nous avons constaté que trois des quinze isoformes circYap rapportées étaient exprimées dans neuf tissus cardiaques humains, l'isoforme hsa_circ_0002320 étant la plus élevée. Les niveaux de cette isoforme dans le cœur des patients atteints d'hypertrophie cardiaque ont été significativement diminués. Dans le modèle de souris à surcharge de pression, les niveaux de circYap ont été réduits dans les cœurs de souris présentant une constriction aortique transversale (TAC). Lors de l'injection de plasmide circYap, la fibrose cardiaque a été atténuée et la fonction cardiaque a été améliorée ainsi que l'élévation des niveaux circYap cardiaques chez les souris TAC. La tropomyosine-4 (TMP4) et la gamma-actine (ACTG) ont été identifiées comme se liant à circYap dans les cellules cardiaques et les tissus cardiaques de souris. De telles liaisons ont entraîné une augmentation de l'interaction de TPM4 avec l'ACTG, entraînant l'inhibition de la polymérisation de l'actine et la fibrose suivante. Collectivement, notre étude a révélé une nouvelle molécule qui pourrait réguler le remodelage cardiaque pendant la fibrose cardiaque et impliquait une nouvelle fonction de l'ARN circulaire. Ce processus peut être ciblé pour une future cardiothérapie. La fibrose cardiaque est une caractéristique pathologique courante de l'hypertrophie cardiaque. Cette étude a été conçue pour étudier une nouvelle fonction de l'ARN circulaire de la protéine Yes associée (YAP), circYap, dans la modulation de la fibrose cardiaque et les mécanismes sous-jacents. Par séquençage circulaire de l'ARN, nous avons constaté que trois des quinze isoformes circYap rapportées étaient exprimées dans neuf tissus cardiaques humains, l'isoforme hsa_circ_0002320 étant la plus élevée. Les niveaux de cette isoforme dans le cœur des patients atteints d'hypertrophie cardiaque ont été significativement diminués. Dans le modèle de souris à surcharge de pression, les niveaux de circYap ont été réduits dans les cœurs de souris présentant une constriction aortique transversale (TAC). Lors de l'injection de plasmide circYap, la fibrose cardiaque a été atténuée et la fonction cardiaque a été améliorée ainsi que l'élévation des niveaux circYap cardiaques chez les souris TAC. La tropomyosine-4 (TMP4) et la gamma-actine (ACTG) ont été identifiées comme se liant à circYap dans les cellules cardiaques et les tissus cardiaques de souris. De telles liaisons ont entraîné une augmentation de l'interaction de TPM4 avec l'ACTG, entraînant l'inhibition de la polymérisation de l'actine et la fibrose suivante. Collectivement, notre étude a révélé une nouvelle molécule qui pourrait réguler le remodelage cardiaque pendant la fibrose cardiaque et impliquait une nouvelle fonction de l'ARN circulaire. Ce processus peut être ciblé pour une future cardiothérapie.

Translated Description (Spanish)

La fibrosis cardíaca es una característica patológica común de la hipertrofia cardíaca. Este estudio se diseñó para investigar una nueva función del ARN circular de la proteína asociada al Yes (YAP), circYap, en la modulación de la fibrosis cardíaca y los mecanismos subyacentes. Mediante secuenciación de ARN circular, encontramos que tres de las quince isoformas circYap informadas se expresaron en nueve tejidos cardíacos humanos, siendo la isoforma hsa_circ_0002320 la más alta. Se encontró que los niveles de esta isoforma en los corazones de pacientes con hipertrofia cardíaca disminuían significativamente. En el modelo de ratón con sobrecarga de presión, los niveles de circYap se redujeron en corazones de ratón con constricción aórtica transversal (TAC). Tras la inyección del plásmido circYap, la fibrosis cardíaca se atenuó y la función cardíaca mejoró junto con la elevación de los niveles de circYap cardíaco en ratones TAC. Se identificó que la tropomiosina-4 (TMP4) y la gamma-actina (ACTG) se unen con circYap en células cardíacas y tejidos cardíacos de ratón. Dichas uniones condujeron a una mayor interacción de TPM4 con ACTG, lo que resultó en la inhibición de la polimerización de actina y la siguiente fibrosis. En conjunto, nuestro estudio descubrió una nueva molécula que podría regular la remodelación cardíaca durante la fibrosis cardíaca e implicó una nueva función del ARN circular. Este proceso puede ser el objetivo de una futura cardioterapia. La fibrosis cardíaca es una característica patológica común de la hipertrofia cardíaca. Este estudio se diseñó para investigar una nueva función del ARN circular de la proteína asociada al Yes (YAP), circYap, en la modulación de la fibrosis cardíaca y los mecanismos subyacentes. Mediante secuenciación de ARN circular, encontramos que tres de las quince isoformas circYap informadas se expresaron en nueve tejidos cardíacos humanos, siendo la isoforma hsa_circ_0002320 la más alta. Se encontró que los niveles de esta isoforma en los corazones de pacientes con hipertrofia cardíaca disminuían significativamente. En el modelo de ratón con sobrecarga de presión, los niveles de circYap se redujeron en corazones de ratón con constricción aórtica transversal (TAC). Tras la inyección del plásmido circYap, la fibrosis cardíaca se atenuó y la función cardíaca mejoró junto con la elevación de los niveles de circYap cardíaco en ratones TAC. Se identificó que la tropomiosina-4 (TMP4) y la gamma-actina (ACTG) se unen con circYap en células cardíacas y tejidos cardíacos de ratón. Dichas uniones condujeron a una mayor interacción de TPM4 con ACTG, lo que resultó en la inhibición de la polimerización de actina y la siguiente fibrosis. En conjunto, nuestro estudio descubrió una nueva molécula que podría regular la remodelación cardíaca durante la fibrosis cardíaca e implicó una nueva función del ARN circular. Este proceso puede ser el objetivo de una futura cardioterapia.

Files

pdf.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b2419c26742b8ce9ac3eb56b2f8d56f2
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
YAP RNA دائري، circYap، يخفف من تليف القلب عن طريق الربط مع Tropomyosin -4 و Gamma - Actin يقلل من بلمرة الأكتين
Translated title (French)
YAP Circular RNA, circYap, atténue la fibrose cardiaque par liaison avec la tropomyosine-4 et la polymérisation de l'actine diminuant la gamma-actine
Translated title (Spanish)
YAP ARN circular, circYap, atenúa la fibrosis cardíaca mediante la unión con tropomiosina-4 y gamma-actina disminuyendo la polimerización de actina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3110431679
DOI
10.1016/j.ymthe.2020.12.004

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W131914773
  • https://openalex.org/W1994931875
  • https://openalex.org/W1998310906
  • https://openalex.org/W2000643914
  • https://openalex.org/W2004107033
  • https://openalex.org/W2034998169
  • https://openalex.org/W2066930988
  • https://openalex.org/W2072795230
  • https://openalex.org/W2083628111
  • https://openalex.org/W2094810239
  • https://openalex.org/W2101086441
  • https://openalex.org/W2110617394
  • https://openalex.org/W2129466238
  • https://openalex.org/W2129562311
  • https://openalex.org/W2152719653
  • https://openalex.org/W2290820108
  • https://openalex.org/W2299099463
  • https://openalex.org/W2545014718
  • https://openalex.org/W2557141539
  • https://openalex.org/W2620870293
  • https://openalex.org/W2624872288
  • https://openalex.org/W2736717003
  • https://openalex.org/W2754041968
  • https://openalex.org/W2756839240
  • https://openalex.org/W2770047542
  • https://openalex.org/W2788017488
  • https://openalex.org/W2793223309
  • https://openalex.org/W2806859642
  • https://openalex.org/W2807862873
  • https://openalex.org/W2899497799
  • https://openalex.org/W2912288601
  • https://openalex.org/W2918177064
  • https://openalex.org/W2945567360
  • https://openalex.org/W2945838677
  • https://openalex.org/W2952528851
  • https://openalex.org/W2956525957
  • https://openalex.org/W2964069817
  • https://openalex.org/W2967458208
  • https://openalex.org/W2974612830
  • https://openalex.org/W2976701173
  • https://openalex.org/W2982827109
  • https://openalex.org/W3012189065
  • https://openalex.org/W3016565860
  • https://openalex.org/W3083510557
  • https://openalex.org/W3092506834