Exploring the cardioprotective effects of miR-210 in doxorubicin-treated cardiomyocytes

Abstract

Bakgrunn: Doxorubicin (DOX) er et mye brukt kreftlegemiddel. På grunn av betydelig kardiotoksisitet må den kumulative dosen kontrolleres nøye. Studier har vist at mikroRNA-210 (miR-210) kan ha en beskyttende effekt på hjertemuskelceller ved å hemme apoptose. I denne studien ønsket vi derfor å undersøke den beskyttende effekten av miR-210 med hensyn til kardiotoksisitet indusert av DOX i hjertemuskelceller av typen AC16 og humane stamcelle-deriverte hjertemuskelceller (HSDH). Metoder: Vi behandlet AC16 og HSDH-cellene med henholdsvis 5 µM og 1 µM DOX. AC16-cellene ble transfektert med en overutrykkende miR-210-vektor eller en inhiberende miR-210-vektor, eller med deres respektive kontrollvektorer. HSDH-cellene ble transfektert med miR-210 eller en kontrollsekvens. Celledød ble kvantifisert gjennom å måle mengden laktatdehydrogenase. Multiwell microelectrode array (MEA)-systemet ble brukt for å undersøke de elektrofysiologiske egenskapene hos HSDH-celler. Resultater: Overuttrykk av miR-210 reduserte DOX-indusert celledød i AC16-cellene og HSDH-cellene. Både DOX og miR-210 endret de elektrofysiologiske parameterne målt ved hjelp av MEA-systemet. Konklusjon: miR-210 viste seg å beskytte mot celledød indusert av DOX-behandling i både AC16- og HSDH-cellene. Samtidig som miR-210 hadde en beskyttende effekt mot celledød, så vi også påvirkninger på elektrofysiologiske egenskaper i HSDH-cellene. For å kartlegge den potensielle hjertemuskelcellebeskyttende effekten av miR-210, trengs mer forskning for å undersøke de elektrofysiologiske effektene av miR-210 i DOX-behandlede hjertemuskelceller.

Background: Doxorubicin (DOX) is a widely used chemotherapeutic drug in the treatment of cancer. Due to its cardiotoxic properties, the cumulative dose needs to be strictly controlled. Recent work suggests that microRNA-210 (miR-210) may have cardioprotective effects by inhibiting apoptosis. This study sought to examine the impact of miR-210 in mitigating DOX-induced cardiotoxicity in AC16 cardiomyocytes (CMs) and human induced pluripotent stem cell-derived CMs (hips-CMs). Methods: AC16 CMs and hiPSC-CMs were treated with 5 µM DOX and 1 µM DOX, respectively. AC16 CMs were transfected with miR-210 overexpression or knockdown vector, or their respective control vectors. hiPSC-CMs were transfected with miR-210 mimic or a scramble sequence. Cell death was quantified by using the lactate dehydrogenase (LDH) assay. The multiwell microelectrode array (MEA) system was used to examine electrophysiological properties. Results: When overexpressing miR-210, we observed a significant attenuation of DOX-induced cell death in both AC16 CMs and hiPSC-CMs. DOX and miR-210 was observed to alter electrophysiological properties of hiPSC-CMs, including field potential duration, beat period and depolarization characteristics. Conclusion: In this study, miR-210 was shown to protect against DOX-induced cell death in AC16 CMs and hiPSC-CMs. While protecting against cell death, miR-210 altered electrophysiological properties of hiPSC-CMs. To better understand the therapeutic potential of miR-210 in mitigating DOX-induced cardiotoxicity, further research is required to explore the effects of miR-210 on electrophysiological properties in DOX-treated hiPSC-CMs.