基于miR-34a-5p/Notch1信号通路探讨蒙药四味土木香散对压力超负荷心肌肥厚大鼠的保护机制

目的探讨四味土木香散(STP)对压力超负荷性心肌肥厚大鼠的保护作用及机制。方法第一部分:将Wistar大鼠按随机数表法分为假手术(sham)组,模型(Mod)组,Mod+STP高、中、低剂量(STP-H、STP-M、STP-L)组,Mod+阳性药卡托普利(CAP)组,检测血压、超声心动图、HE及Masson染色。第二部分:将Wistar大鼠按随机数表法分为sham组、Mod组、Mod+STP-H组、Mod+STP-H+miR-34a-5p激动剂(agomir)组、Mod+STP-H+Notch1抑制剂(DAPT)组,观察HE及Masson染色,RT-qPCR检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、核因子κB(NF-κB)、miR-34a-5p表达量,Western Blot检测Notch1、NICD1、hes1蛋白表达量。结果第一部分:STP各剂量组均对压力超负荷心肌肥厚具有改善作用,其中高剂量治疗效果最佳。与Mod组比,STP-H组在8周、10周时血压降低,心功能提高,细胞短轴直径及心肌纤维化降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。第二部分:与Mod组比,STP-H组TNF-α、IL-6、NF-κB、miR-34a-5p表达水平降低,Notch1、NICDI、hes1表达量升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与STP-H组相比,agomir组、DAPT组细胞短轴直径及心肌纤维化增加,TNF-α、IL-6、NF-κB、miR-34a-5p表达水平升高,Notch1、NICDI、hes1表达降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论STP可抑制miR-34a-5p的表达,同时靶向激活Notch1通路而改善压力超负荷性心肌肥厚,发挥心肌保护作用。

前癃通胶囊介导miR-216a-5p/TPT1/mTORC1通路调控良性前列腺增生的实验研究

目的通过细胞实验探讨前癃通胶囊(qian long tong capsule,QLTC)能否通过调控miR-216a-5p/肿瘤蛋白翻译控制1/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(miR-216a-5p/tumor protein translationally controlled 1/mammalian target of rapamycin complex 1,miR-216a-5p/TPT1/mTORC1)信号通路抑制良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)。方法将25只大鼠随机分为对照组(等体积生理盐水),QLTC低(56.25 mg/mL)、中(112.50 mg/mL)、高(225.00 mg/mL)剂量组,LBSC组(168.75 mg/mL),每组5只。每组灌胃1 mL/次,2次/d,连续5 d。各组大鼠麻醉后制备含药血清。根据实验目的不同,将CP-H022细胞分5步做实验处理,每部分实验进行独立分组。将miR-216a-5p过表达和沉默表达,及TPT1过表达进行对照研究;RT-qPCR法检测正常和BPH模型CP-H022细胞内miR-216a-5p表达量,并观察不同浓度QLTC处理的BPH细胞中miR-216a-5p表达量的差异;细胞集落形成实验检测细胞增殖能力;CCK-8法检测BPH模型细胞增殖;RT-qPCR法检测miR-216a-5p、TPT1 mRNA表达水平;流式细胞术检测细胞凋亡;生信分析、双荧光素酶实验验证miR-216a-5p与TPT1的靶向关系;过表达TPT1后,Western blot法检测BPH细胞中TPT1/mTORC1信号通路相关分子表达情况。结果与对照组1比较,模型组1的CP-H022细胞内miR-216a-5p表达量下调(P<0.05);不同浓度的QLTC均能上调miR-216a-5p表达量(P<0.05);根据本实验结果,本研究将选用QLTC(高剂量)组CP-H022细胞进行后续实验。与模型组2比较,QLTC组2细胞增殖减少、凋亡增加(P<0.05),B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)表达降低(P<0.05),Bcl-2关联X蛋白单克隆抗体(monoclonal antibody to Bcl-2 associated X protein,Bax)、cleaved Caspase-3表达升高(P<0.05)。敲低miR-216a-5p后,与模型组4比较,QLTC组4细胞增殖增强、凋亡减少(P<0.05),Bcl-2表达升高(P<0.05),Bax、cleaved Caspase-3表达降低(P<0.05)。与mimic-NC组比较,miR-216a-5p mimic组TPT1表达量降低(P<0.05);QLTC处理后,细胞TPT1、p-mTORC1表达均降低(P<0.05);过表达TPT1后BPH细胞增殖功能增强(P<0.05),凋亡减少(P<0.05),Bcl-2表达升高(P<0.05),Bax、cleaved Caspase-3表达下降(P<0.05)。结论QLTC可通过介导miR-216a-5p下调TPT1/mTORC1通路,进而抑制BPH。

外泌体miR-20a-5p调控Sp1/CD147信号通路促进非小细胞肺癌的骨转移

目的探究外泌体miR-20a-5p对非小细胞肺癌(NSCLC)骨转移的调控作用及机制。方法提取并鉴定16HBE、A549、PC9、H1299细胞以及转染miR-20a-5p mimic和miR-NC的A549细胞所分泌的外泌体。qRT-PCR检测各种细胞及外泌体中miR-20a-5p的表达。将A549和RAW264.7细胞分为PBS组、16HBE exo组、A549 exo组、miR-NC exo组和miR-20a-5p exo组。Transwell小室检测A549细胞迁移和侵袭能力,TRAP染色检测破骨细胞分化。Western blot检测各组RAW264.7细胞Sp1和CD147的表达。6周龄的雌性Balb/c裸鼠随机分为5组,分别注射PBS(A组)、16HBE exo(B组)、A549 exo(C组)、miR-NC exo(D组)和miR-20a-5p exo(E组)外泌体4周,构建NSCLC骨转移的小鼠模型;HE染色观察各组小鼠骨转移情况。结果透射电镜下观察到A549 exo、PC9 exo、H1299 exo、16HBE exo为具有双层膜的囊泡样结构,粒径在30~100 nm,且均表达CD9、CD81、HSP70标志蛋白。miR-20a-5p高表达于NSCLC细胞及其外泌体。与PBS组相比,A549 exo组肿瘤细胞迁移和侵袭能力显著增加(P<0.001),RAW264.7细胞中miR-20a-5p表达上调(P<0.001),破骨细胞分化显著增加(P<0.001),Sp1和CD147表达显著增加(P<0.001)。与miR-NC exo组相比,miR-20a-5p exo组A549细胞迁移和侵袭能力增加(P<0.001),RAW264.7细胞中miR-20a-5p表达上调(P<0.001),破骨细胞分化显著增加(P<0.001),Sp1和CD147表达显著增加(P<0.001)。在小鼠体内实验中,A组、B组骨组织骨小梁结构完整,组织中有少量肿瘤细胞,骨髓腔相对完整,病变较少;C组小鼠骨组织出现大量肿瘤细胞且细胞紧密排列,骨小梁显著破坏,核浆比例严重失调,病变显著增加;E组小鼠骨组织中出现大量肿瘤细胞,骨小梁破坏严重,病变较D组显著。结论外泌体miR-20a-5p可显著促进NSCLC的体内外转移,其机制可能为激活破骨细胞Sp1/CD147信号通路从而促进破骨细胞的分化。

miR-26a-5p基于PHD2/HIF-1α通路对慢性心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡作用的研究

目的通过缺氧诱导信号通路PHD2/HIF-1α探究miR-26a-5p对慢性心力衰竭(CHF)模型大鼠心肌细胞凋亡的影响。方法将大鼠随机分为假手术组、CHF组、NC组和miR-26a-5p组,每组16只。CHF组、NC组与miR-26a-5p组建立大鼠CHF模型,假手术组除不进行结扎外其他操作相同。NC组和miR-26a-5p组分别尾静脉注射5nmol NC-agomiR和miR-26a-5p-agomiR,每3天1次,连续注射4周,假手术组和CHF组通过尾静脉注射给予等量生理盐水。对大鼠心肌组织进行masson染色,实时定量PCR法检测大鼠心肌组织miR-26a-5p表达水平,Tunel法检测大鼠心肌组织进行凋亡检水平,ELISA法检测心肌组织氧化损伤因子超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平,实时定量PCR法和Western blotting法检测心肌组织脯氨酸羟化酶2(PHD2)及低氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA及蛋白表达水平。结果与假手术组相比,CHF组和NC组出现心肌肥大并伴有大量纤维细胞出现,miR-26a-5p组大鼠心肌肥大有所缓解,纤维细胞减少;CHF组和NC组心肌组织miR-26a-5p表达水平有降低趋势,miR-26a-5p组表达显著上升(P<0.01);CHF组和NC组心肌细胞显著增加(P<0.01),miR-26a-5p组心肌细胞凋亡与CHF组和NC组相比显著降低,但仍高于假手术组(P<0.01);CHF组和NC组大鼠心肌组织SOD显著降低、MDA表达显著升高(P<0.01),与CHF组和NC组相比,miR-26a-5p组SOD显著升高、MDA表达显著降低(P<0.01);CHF组和NC组PHD2 mRNA和蛋白均有上调趋势,HIF-1α有下调趋势,与CHF组和NC组相比,miR-26a-5p组PHD2 mRNA及其蛋白表达下调,HIF-1α表达上调(P<0.05)。结论miR-26a-5p可以抑制CHF大鼠心肌细胞凋亡,提高SOD表达,降低MDA表达,降低氧化损伤,其机制与缺氧诱导信号通路PHD2/HIF-1α的调控相关。

miR-34a-5p通过调节Nrf2-Keap1信号通路介导年龄相关性白内障氧化应激的实验研究

目的探讨miR-34a-5p通过调节Nrf2-Keap1信号通路介导年龄相关性白内障的氧化应激。方法检测年龄相关性白内障患者和正常透明晶状体前囊组织及人晶状体上皮细胞氧化应激模型中miR-34a-5p和预测靶基因Nrf2表达及人晶状体上皮细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)活性。将miR-34a-5p模拟物、模拟物对照、miR-34a-5p抑制剂和抑制剂对照分别转染人晶状体上皮细胞,然后用400μmol·L^-1 H2O2作用8 h后检测miR-34a-5p、Nrf2 mRNA和Nrf2蛋白表达,并检测人晶状体上皮细胞增殖活性。结果正常晶状体前囊组织中miR-34a-5p的相对表达量为1.03±0.29,Nrf2 mRNA的相对表达量为1.31±0.39;年龄相关性白内障组织中miR-34a-5p的相对表达量为2.69±0.99,Nrf2 mRNA的相对表达量为0.64±0.25。与正常组织相比,年龄相关性白内障晶状体组织中miR-34a-5p表达显著升高,Nrf2表达显著降低。Nrf2蛋白在年龄相关性白内障晶状体组织中表达也显著降低(均为P<0.001)。在人晶状体上皮细胞氧化应激模型中,miR-34a-5p表达显著升高,靶基因Nrf2表达显著降低,内源性ROS水平显著升高(均为P<0.001)。miR-34a-5p模拟物转染人晶状体上皮细胞后,miR-34a-5p表达显著升高,Nrf2表达显著降低,内源性ROS水平显著升高,细胞增殖活性显著降低(均为P<0.001),然而,miR-34a-5p抑制剂转染人晶状体上皮细胞后,miR-34a-5p表达显著降低,Nrf2表达显著升高,内源性ROS水平显著降低,细胞增殖活性显著升高(均为P<0.001)。双荧光素酶报告分析证实,Nrf2是miR-34a-5p的直接靶点。结论 MiR-34a-5p通过调节Nrf2-Keap1信号通路增加晶状体上皮细胞氧化应激,抑制晶状体上皮细胞的增殖,从而参与年龄相关性白内障的发生发展过程。

miR-34a-5p对HaCaT细胞增殖及其靶基因Notch1表达的影响

目的:检测miR-34a-5p对人角质形成细胞株HaCaT细胞体外增殖及其靶基因Notch1 mRNA表达的影响。方法:HaCaT细胞体外培养,优化转染浓度,分为4组进行转染:miR-34a-5p模拟物组(mimic组),阴性对照组(NC组),miR-34a-5p抑制物组(inhibitor组),抑制物阴性对照组(inhibitor NC组)。MTT检测细胞增殖情况;RT-q PCR检测Notch1的mRNA表达情况。结果:转染后48小时mimic组、inhibitor组细胞增殖活力分别为39.7%和15.7%,与NC组(21.3%)相比,差异均有统计学意义(均P<0.05)。HaCaT细胞转染后,mimic组和inhibitor组Notch1表达量分别为2.78±1.30和0.37±0.46,与NC组(1.0±0.06)比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:miR-34a-5p促进HaCaT细胞体外增殖,机制可能与Notch1 mRNA表达上调有关。

miR-30b-5p抑制Notch信号通路活化对实验性自身免疫性葡萄膜炎的治疗作用

目的探讨miR-30b-5p对实验性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)大鼠Notch信号通路活化的调控机制及治疗作用。方法通过Target Scan(http//www.targetscan.org/)对Notch1和Dll4基因与miR-30b的关系进行生物信息学预测。将雌性Lewis大鼠随机分为对照组、EAU组、miR-30b-5p组和miR-30b-5p空载体(miR-30b-5p-N)组。EAU组、miR-30b-5p组和miR-30b-5p-N组大鼠首先诱导EAU模型,miR-30b-5p组和miR-30b-5p-N组大鼠分别采用携带miR-30b-5p和miR-30b-5p-N的慢病毒于EAU大鼠脾脏进行注射干预处理,EAU组大鼠于同一部位注射相同体积的生理盐水。处理后12 d,实时荧光定量PCR检测4组大鼠脾脏、淋巴结和眼组织中Notch1和Dll4 mRNA的表达;免疫组织化学检测4组大鼠脾脏、淋巴结及眼组织中Notch1和Dll4蛋白的表达,分析miR-30b-5p对葡萄膜炎大鼠Notch信号通路的调控作用。结果生物信息学预测分析结果表明,Notch信号通路上Notch1和Dll4基因均为miR-30b调控的靶基因。免疫后12 d,相比于对照组,EAU组、miR-30b-5p组和miR-30b-5p-N组大鼠脾脏、淋巴结和眼组织中Notch1和Dll4 mRNA水平均升高(均为P<0.05);经miR-30b-5p干预治疗后,miR-30b-5p组脾脏、淋巴结和眼组织中Notch1和Dll4 mRNA表达均显著降低(均为P<0.05)。免疫组织化学检测结果显示,免疫后12 d,EAU组、miR-30b-5p组和miR-30b-5p-N组大鼠脾脏、淋巴结和眼组织中Notch1和Dll4蛋白表达均上调(均为P<0.05);miR-30b-5p干预治疗后,脾脏、淋巴结和眼组织中Notch1和Dll4蛋白表达均显著下调(均为P<0.05)。结论miR-30b-5p可明显下调EAU大鼠各组织中Notch1和Dll4等Notch信号通路相关分子的表达进而抑制Notch信号通路活化,从而达到治疗葡萄膜炎的作用。

基于miRNA-34a-5p/PI3K/Akt信号通路探讨泄浊解毒方预防小鼠结直肠腺瘤的作用机制

目的:通过生物信息学方法寻找并分析结直肠腺瘤(CRA)的关键微小RNA(miRNAs),筛选差异表达基因(DEGs)构建调控关系,推测泄浊解毒方预防CRA的作用机制,并通过动物实验进行验证。方法:从基因表达谱数据库(GEO)获取CRA患者肠黏膜组织miRNAs数据集GSE50194,通过GEO2R、Excel筛选差异表达的miRNAs;运用TargetScan、miRTarbase、miRDB数据库对差异表达的miRNAs进行靶基因预测并取得交集;通过STRING数据库及Cytoscape软件筛选关键DEGs,并利用TRRUST数据库预测下游结合转录因子;通过Metascape数据库对交集mRNA进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,通过DIANA TOOLS工具对关键miRNAs进行KEGG富集分析,选取关键信号通路进行动物实验验证。动物实验采用葡聚糖硫酸钠(DSS)饮用联合氧化偶氮甲烷(AOM)腹腔注射方法(10 mg·kg^(-1))诱导CRA小鼠模型建立,同时给予泄浊解毒方(9.62、19.24、38.48 g·kg^(-1))及阿司匹林(0.015 g·kg^(-1))灌胃干预9周。苏木素-伊红(HE)染色法观察结直肠组织病理变化;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测腺瘤组织中miR-34a-5p mRNA表达量;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化-PI3K(p-PI3K)、磷酸化-Akt(p-Akt)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)蛋白表达水平;免疫组织化学法(IHC)检测细胞周期蛋白D1(CCND1)的表达;原位末端标记法(TUNEL)检测腺瘤组织细胞凋亡情况。结果:GEO数据库筛选出GSE50194数据集,从CRA与正常肠黏膜组织中筛选出miR-34a-5p作为研究对象,筛选出93个DEGs,其GO和KEGG富集分析发现主要与转录调控复合体、RNA聚合酶Ⅱ转录调控复合物、酶联受体蛋白信号通路、DNA结合转录激活因子活性等生物学过程,癌症途径、PI3K/Akt信号通路等密切相关,miR-34a-5p主要汇集在PI3K/Akt信号通路、细胞周期、结直肠癌等途径。通过Matescape数据库筛选出5个关键DEGs,其中Bcl-2、CCND1是miR-34a-5p的关键DEGs,进一步筛选关键DEGs的转录因子发现,E2F转录因子1(E2F1)、肿瘤蛋白P53(TP53)等是Bcl-2、CCND1的主要转录因子。动物实验结果显示,与模型组比较,泄浊解毒方可显著上调CRA小鼠结直肠组织中miR-34a-5p mRNA的水平(P<0.01),泄浊解毒方中、高剂量组显著下调PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt、Bcl-2蛋白表达(P<0.01),显著下调CCND1的阳性表达率(P<0.01),显著增加肠上皮细胞凋亡率(P<0.01)。结论:推测泄浊解毒方可能通过调控CRA小鼠miR-34a-5p/PI3K/Akt信号通路,抑制CRA小鼠肠上皮细胞异常增殖,促进上皮细胞的凋亡,发挥预防CRA的作用。

miR-34a-5p下调Notch1表达增强三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞对紫杉醇的敏感性

目的:本研究旨在阐明miR-34a-5p是否通过下调Notch1表达,进而增强三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞对紫杉醇的化疗敏感性。方法:qRT-PCR测定MCF-10A细胞与MDA-MB-231细胞miR-34a-5p的表达水平;以miR-34a mimic瞬时转染MDA-MB-231细胞,qRT-PCR与western blot分析Notch1表达情况,最后CCK-8试剂盒测定紫杉醇对于不同Notch1表达水平MDA-MB-231细胞的细胞毒作用。结果:miR-34a-5p在正常乳腺MCF-10A细胞高表达,而在三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞低表达;转染miR-34a mimic使MDA-MB-231细胞中Notch1表达降低,敲低MDA-MB-231细胞Notch1表达降低紫杉醇抑制细胞存活力作用的IC;。结论:miR-34a-5p通过下调Notch1表达,进而增强紫杉醇抑制三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞存活力作用。

血浆外泌体携带非编码RNA影响精神分裂症小鼠叶皮层锥体神经元突触活动的作用机制

目的通过全转录组测序技术揭示血浆外泌体miRNAs参与精神分裂症发生和发展的可能分子机制。方法获取精神分裂症小鼠和正常小鼠前额皮质组织和血浆外泌体进行全转录组测序筛选差异表达的m RNAs和miRNAs。从GEO数据库下载精神分裂症小鼠相关转录组测序数据集GSE111708、GSE108925和GSE189821,筛选差异表达的mRNAs。对差异基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,随后对血浆外泌体中差异表达的miRNAs与小鼠前额皮质组织中差异表达的miRNAs取交集,通过TargetScan数据库检索miR-146a-5p下游靶基因,并使用Cytoscape v3.6.0软件对miRNAs-靶基因调控网络进行可视化和映射。结果全转录组测序数据差异分析共获得1549个差异基因,这些差异基因主要在突触调节相关功能和通路上富集。进一步对精神分裂症小鼠相关GEO芯片中的差异基因进行KEGG富集分析发现,精神分裂症相关基因与神经元退化相关。对精神分裂症小鼠前额皮质组织中的164个差异表达miRNAs与血浆外泌体中的5个差异表达miRNAs取交集,得到目标基因miR-146a-5p,且miR-146a-5p在前额皮质组织和血浆来源外泌体中均为高表达。最后对miR-146a-5p的161个靶基因与精神分裂症小鼠前额皮质组织中低表达的差异基因取交集发现,共11个靶基因在精神分裂症小鼠前额皮质组织中低表达,且这些基因富集在Notch信号通路上,主要参与调控神经元突触活动。结论血浆来源外泌体中的miR-146a-5p可能通过传递至叶皮层锥体神经元中靶向调控Notch1,进而抑制Notch信号通路介导的小鼠叶皮层锥体神经元突触活动,最终促进小鼠精神分裂症的发生和发展。