LncRNA HOTAIR与WTAP相互作用通过增加THBS1促进m6A甲基转移酶复合物组装及后发性白内障形成

LncRNA HOTAIR Interaction With WTAP Promotes m6A Methyltransferase Complex Assembly and Posterior Capsule Opacification Formation by Increasing THBS1

作者信息Xi Chen, Chenshuang Li, Jiankui Li, Zaoxia Guo, Siqi Zhang, Chenjun Guo, Hong Yan
PMID40341312
发布时间2025-05-01
DOI10.1167/iovs.66.5.20

实验完整度

高

包含体外细胞实验(HLE-B3细胞)、体内小鼠白内障手术模型,并通过RIP、Co-IP、MeRIP-seq等验证分子机制,且包含功能获得和功能丧失实验,证据层级独立充分。

主要模型

人晶状体上皮B3细胞系(HLE-B3) 小鼠白内障手术模型(C57BL/6小鼠) TGF-β2诱导的HLE-B3细胞EMT模型

重点核对

TGF-β2处理浓度10 ng/mL,处理时间48小时 HOTAIR和WTAP过表达及敲低效率(慢病毒和siRNA) RIP实验中使用的抗WTAP抗体(Cell Signaling Technology,Cat#41934) Co-IP实验中使用的抗WTAP抗体(Proteintech,Cat#10200-1) 体内实验中,小鼠术后5天取材用于主要分析

摘要

目的:探讨长链非编码RNA(lncRNA)和N6-甲基腺苷(m6A)在后发性白内障(PCO)中的作用及其潜在机制。方法:使用荧光原位杂交和免疫荧光染色分析lncRNA和蛋白的定位。应用RNA m6A定量、RNA免疫沉淀、共免疫沉淀、MeRIP-seq、MeRIP-qPCR、western blotting、伤口愈合和Transwell实验来阐明潜在机制。结果:在晶状体上皮细胞(LECs)上皮-间质转化(EMT)过程中,lncRNA HOX转录反义基因间RNA(HOTAIR)和m6A甲基化水平显著增加。HOTAIR促进EMT和m6A甲基转移酶活性,但对甲基转移酶活性没有影响,且不被m6A修饰。然而,HOTAIR与WT1相关蛋白(WTAP)相互作用,WTAP是关键的m6A书写蛋白,促进WTAP介导的METTL3-METTL14异二聚体招募并增强m6A修饰。HOTAIR/WTAP复合物提高了m6A水平、血小板反应蛋白1(THBS1)表达和LECs的EMT。结论:LncRNA HOTAIR通过上调m6A修饰和THBS1表达,增强WTAP/METTL3/METTL14复合物的组装并促进LECs的EMT。靶向HOTAIR/WTAP/THBS1通路可能预防或治疗PCO。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
LncRNA HOTAIR与WTAP相互作用是否通过m6A修饰调控LECs的EMT,从而参与PCO的形成?
核心机制
HOTAIR通过结合WTAP,促进WTAP介导的METTL3-METTL14异二聚体招募,增强m6A修饰,进而上调THBS1表达,促进LECs的EMT。
主要证据
通过RIP-qPCR验证HOTAIR与WTAP结合,Co-IP显示HOTAIR敲低减弱WTAP与METTL3/METTL14的相互作用,MeRIP-seq和MeRIP-qPCR显示HOTAIR过表达增加THBS1 mRNA的m6A修饰,功能实验表明HOTAIR过表达促进EMT而敲低THBS1抑制该效应。
研究意义
研究揭示了PCO发病新机制,并提示靶向HOTAIR/WTAP/THBS1通路可能为PCO的预防和治疗提供策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

PCO体内和体外模型建立

建立PCO模型以模拟后发性白内障的病理过程

对C57BL/6小鼠进行模拟白内障手术,建立体内PCO模型;使用TGF-β2处理HLE-B3细胞诱导EMT,作为体外模型。

2

HOTAIR功能验证

验证HOTAIR对LECs EMT、增殖、迁移的影响

通过慢病毒介导的HOTAIR过表达和siRNA敲低,检测EMT标志物表达、细胞活力、增殖和迁移能力。

3

HOTAIR与WTAP相互作用验证

验证HOTAIR与WTAP在LECs中的直接结合及其对m6A甲基转移酶复合物组装的影响

使用CatRAPID预测、RIP-qPCR、双RNA-FISH和IF、Co-IP实验验证HOTAIR与WTAP相互作用,并检测对METTL3/METTL14结合的影响。

4

m6A水平及下游靶标鉴定

鉴定HOTAIR/WTAP复合物调控的m6A靶基因及其对EMT的影响

通过RNA-seq和MeRIP-seq筛选差异表达和m6A修饰基因,用MeRIP-qPCR和qRT-PCR验证候选基因,重点关注THBS1。

5

THBS1功能验证

验证THBS1是否为HOTAIR/WTAP复合物的下游效应分子

在HOTAIR过表达细胞中敲低THBS1,检测EMT标志物和细胞迁移能力的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
最低必需培养基GibcoC11095500BT
胎牛血清Gibco10099-141
青霉素/链霉素Gibco15140122
转化生长因子-β2PeproTech100-35B
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668019
Opti-MEM培养基Gibco31985070
细胞计数试剂盒Dojindo LaboratoriesCK04
5-乙炔基-2'-脱氧尿苷BeyotimeC0071S/C0078S
Hoechst 33342染料----
FISH试剂盒RiboBioC10910
正常驴血清SolarbioSL050
4',6-二脒基-2-苯基吲哚BeyotimeC1005
TRIzol试剂Takara Bio9108
EpiQuik m6A RNA甲基化定量试剂盒EpiGentekP-9005
PrimeScript逆转录试剂盒Takara BioRR820A
TB Green Premix Ex Taq IITakara BioRR036A
QuantStudio 5实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
EZ-Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Merck Millipore17-701
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010
PVDF膜Merck Millipore--
ECL蛋白质印迹检测系统VILBER--
Co-IP试剂盒Thermo Fisher Scientific--
MeRIP试剂盒RiboBioC11051-1
HiPure血清/血浆miRNA提取试剂盒MagenR4317-03
Transwell小室Corning353097
结晶紫BeyotimeC0121
SPSS统计软件IBM--
GraphPad Prism 8GraphPad--
ImageJ图像分析软件National Institutes of Health--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体内模型建立
小鼠品系(C57BL/6)、年龄(10周)、手术方法和术后时间点(5天)。
阅读提示:Methods的Animal Models and Cataract Surgery部分
体外细胞培养与处理
HLE-B3细胞系来源(ATCC)、培养基(MEM)、血清浓度(10%)、TGF-β2浓度(10 ng/mL)和处理时间(48小时)。
阅读提示:Methods的Cell Culture, Treatment, and Transfection部分
HOTAIR操作
HOTAIR过表达慢病毒载体和siRNA序列,转染效率和稳定克隆筛选(puromycin)。
阅读提示:Methods的Cell Culture, Treatment, and Transfection部分及补充表S1
分子互作验证
RIP中使用的抗体(抗WTAP Cat#41934和IgG),Co-IP中使用的抗体(抗WTAP Cat#10200-1),共沉淀效率。
阅读提示:Methods的RNA Immunoprecipitation Assay和Co-Immunoprecipitation部分
m6A检测
m6A定量试剂盒(EpiGentek),MeRIP-seq的建库方法和数据分析标准。
阅读提示:Methods的RNA m6A Quantification和Methylated RIP Sequencing and MeRIP-qPCR部分