长非编码RNA GABPB1-AS1调控氧化应激适应性线粒体生成的机制研究

目的:研究lncRNA GABPB1-AS1调控氧化应激适应性线粒体生成的关键调控因子PGC-1α和GABPB1的活化的作用机理。方法:人脐静脉内皮细胞(HUVEC)以200 μM的H2O2刺激3h构建氧化应激细胞模型,去除H2O2后继续培养,检测GABPB1-AS1在细胞应激后阶段的表达行为及其对PGC-1α和GABPB1的调控作用。1)qRT-PCR检测GABPB1-AS1和PGC-1α在去除H2O2后2h、4h、8h和16h表达情况,western bloting(WB)检测对应时段PGC-1α蛋白水平。转染GABPB1-AS1的siRNA和表达质粒,WB检测其对PGC-1α蛋白水平的影响。Tagertscan数据库预测miR-101与GABPB1-AS1和PGC-1α的结合关系,RNA pull down检测GABPB1-AS1对miR-101的亲和吸附作用,转染miR-101的mimic和inhibitor,WB检测其对PGC-1α蛋白水平的影响;2)qRT-PCR检测GABPB1-AS1和GABPB1在去除H2O2后2h、4h、8h、16和24h表达情况,WB检测对应时段GABPB1蛋白水平及过表达GABPB1-AS1后GABPB1蛋白水平。NCBI数据库预测并用RNA pull down和RNAprotection assay(RPA)验证GABPB1-AS1与GABPB1序列重叠位点、亲和吸附作用及其生理意义。结果:1)氧化应激诱导高表达的GABPB1-AS1在去除H2O2后逐渐降低至基线水平,对应时段PGC-1α蛋白水平显著增高;敲低和过表达GABPB1-AS1可以分别抑制和上调PGC-1α蛋白水平;miR-101在GABPB1-AS1和PGC-1α的3’UTR上均有结合位点,RNA pull down证明GABPB1-AS1亲和结合miR-101,过表达和敲除miR-101分别抑制和上调PGC-1α蛋白水平;2)氧化应激作用诱导GABPB1-AS1与GABPB1协同表达,而GABPB1蛋白变化则呈“U”曲线,过表达GABPB1-AS1下调GABPB1 mRNA及蛋白水平,GABPB1-AS1与GABPB1 mRNA的前端1~449 nt序列互补,RNA pull down和RPA实验证实二者在1~447 nt互补结合形成重叠二聚体结构,并保持GABPB1 mRNA稳定。结论:氧化应激诱导高表达的LncRNA GABPB1-AS1在应激适应阶段通过GABPB1-AS1/miR-101/PGC-1α轴,上调PGC-1α蛋白水平,促进应激适应性线粒体生成,GABPB1-AS1作为核质互作信号分子参与氧化应激适应应答,调控GABPB1协同促进这一过程。GABPB1-AS1参与的线粒体生成调控机制是人类特有的氧化应激适应机制。