Vascular calcification (V) is an independent risk factor for all-cause and cardiovascular mortality. Vascular smooth muscle cells (VSMCs) play a major role in VC as they can acquire mineralizing properties when exposed to osteogenic conditions. Despite its clinical impact, there are still no dedicated therapeutic strategies targeting VC. To address this issue, we used human calcified and non-calcified atherosclerotic arteries (ECLAGEN Biocollection) to screen and identify microRNA (miR) associated with VC. We combined non-biased miRNomic (microfluidic arrays) and transcriptomic analysis to select miR candidates and their putative target genes with expression associated with VC and ossification. We further validated miR functional regulation and function in relation to cell mineralization using primary human VSMCs. Our study identified 12 miRs associated with VC in carotid and femoral arteries. Among those, we showed that miR136, miR155, and miR183 expression were regulated during VSMC mineralization and that overexpression of these miRs promoted VSMC mineralization. Cross-analysis of this miRNomic and a transcriptomic analysis led to the identification of CD73 and Smad3 pathways as putative target genes responsible for mediating the miR155 pro-mineralizing function. These results highlight the potential benefit of miR155 inhibition in limiting VC development in peripheral atherosclerotic arteries.

Le premier objectif de ce travail était d'identifier les miRs associés aux calcifications vasculaires (CV), de caractériser leur implication dans la minéralisation des CMLVs, et de déterminer leurs gènes cibles. Le second objectif était d’étudier les mécanismes de l’hétérogénéité artérielle en comparant le phénotype des CMLVs carotides et fémorales, et leur réponse aux stimuli pro-athérosclérotiques. Premièrement, nous avons utilisé des artères athéromateuses humaines calcifiées et non calcifiées (Biocoll.ECLAGEN) pour identifier les miRs associés aux CV en combinant une analyse miRNomique (puces microfluidiques) et transcriptomique pour sélectionner des miRs candidats et leurs gènes cibles prédits. Nous avons ensuite validé le rôle fonctionnel des miRs candidats dans la minéralisation cellulaire des CMLVs humaines aortiques. Deuxièmement, nous avons extrait des CMLVs d’artères carotides et fémorales saines (Biocoll.ECLA-H) pour étudier les différences phénotypiques (marqueurs contractiles/inflammatoires, migration, contractilité, captation des lipides) à l’état basal et après stimulation par des cytokines pro-inflammatoires (IL1β, IL6) ou pro-fibrosantes (TGFβ et PDGF). Notre étude a d’abord permis l’identification de 12 miRs associés aux CV. Parmi eux, nous avons montré que l'expression des miR136, miR155 et miR183 était régulée pendant la minéralisation des CMLVs, que leur surexpression induisait la minéralisation des CMLVs et des modifications phénotypiques transcriptionnelles. L'analyse croisée a conduit à l'identification des voies CD73 et Smad3 comme gènes cibles prédits responsables de la fonction pro-minéralisante du miR155. Dans un deuxième temps, l’étude phénotypique comparative des CMLVs carotides et fémorales nous a permis de montrer certaines différences transcriptionnelles, l’expression des marqueurs d’activation (ICAM-1, VCAM-1) était supérieure dans le territoire carotidien, l’expression des marqueurs contractiles (ACTA2, SM22α, SMMHC) était supérieure dans le territoire fémoral. Les expériences préliminaires d’analyse de contractilité et de réponse au stress lipidique suggéraient une tendance à une contractilité et une captation de lipides plus importante dans le territoire fémoral. Nous n’avons pas montré de différence lors de l’analyse des switch phénotypiques et de la migration cellulaire. Ces résultats montrent le bénéfice potentiel de l'inhibition du miR155 pour limiter le développement des calcifications vasculaires dans les lésions athéromateuses des artères périphériques.