miR-146a-5p介导从免疫细胞到血管细胞的致动脉粥样硬化信号传递

miR-146a-5p mediates atherogenic signalling from immune to vascular cells

作者信息Montserrat Climent, Stefania Zani, Nicolò Salvarani, Marco Cremonesi, Simone Serio, Anna Sbalchiero, Alfonso Tramontano, Luca Lambroia, Alice Mallia, Efrem Civilini, Cristina Banfi, Leonardo Elia
PMID41974110
发布时间2026-06-05
DOI10.1093/cvr/cvag075

实验完整度

高

包含体外共培养、荧光示踪、基因沉默、功能获得、转录组测序、体内动物模型及人类样本验证,功能与机制验证明确。

主要模型

小鼠原代骨髓来源巨噬细胞与主动脉来源血管平滑肌细胞共培养体系 ApoE敲除小鼠动脉粥样硬化模型 人颈动脉粥样硬化斑块样本

重点核对

miR-146a-5p转移需要细胞直接接触和间隙连接蛋白Cx43 miR-146a-5p在VSMCs中靶向Klf4并增强SRF活性 VSMC特异性miR-146a-5p海绵(D146)减少ApoE-/-小鼠斑块形成 人斑块狭窄区域VSMCs中miR-146a-5p水平升高

摘要

目的:微RNAs(miRNAs)调控基因表达,并参与包括血管稳态在内的多种生物过程。巨噬细胞(Mφ)和血管平滑肌细胞(VSMCs)在血管健康和疾病中发挥关键作用。然而,通过miRNAs进行的Mφ与VSMCs之间的通讯尚不完全清楚。本研究探讨miR-146a-5p从Mφ向VSMCs的转移及其在动脉粥样硬化中的作用。方法和结果:通过无偏的细胞共培养miRNA测序,miR-146a-5p被鉴定为Mφ与VSMCs之间潜在的信使。这一发现通过多种实验方法得到验证,包括使用荧光miR-146a-5p模拟物和传感器来记录其从Mφ向VSMCs的转移。转移通过间隙连接发生,尤其是当Mφ暴露于促炎刺激时。在VSMCs中,miR-146a-5p促进收缩性、增殖性表型,并改变其代谢和转录组谱,影响涉及分化和胆固醇代谢的基因。Kruppel样因子4(Klf4)被miR-146a-5p直接靶向,以调节血清反应因子(SRF)活性,从而调节载脂蛋白E、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶、血栓反应蛋白1和半乳糖凝集素3等基因。具有临床重要性的是,来自狭窄人类斑块的VSMCs中miR-146a-5p水平升高。靶向miR-146a-5p并因此阻碍其从Mφ转移的VSMC特异性海绵系统,在动脉粥样硬化小鼠模型中减少了斑块形成。结论:miR-146a-5p是Mφ-VSMC通讯的关键介质,有助于血管疾病,并且是动脉粥样硬化的潜在治疗靶点。

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
巨噬细胞是否通过miR-146a-5p向血管平滑肌细胞传递信号,以及该信号在动脉粥样硬化中的作用是什么?
核心机制
miR-146a-5p从巨噬细胞经间隙连接转移至VSMCs,直接靶向抑制Klf4,解除对SRF的抑制,上调分化及胆固醇代谢相关基因,促进收缩性和增殖性表型。
主要证据
通过miRNA测序、荧光标记追踪、Cx43敲低、功能获得实验、RNA-seq、双荧光素酶报告基因、体内海绵系统等验证,显示miR-146a-5p转移促进动脉粥样硬化,且人斑块中VSMCs中miR-146a-5p升高。
研究意义
miR-146a-5p是动脉粥样硬化的潜在治疗靶点,抑制其在VSMCs中的活性可减少斑块形成,为血管炎症和重塑提供新干预策略。

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

共培养筛选转移miRNA

鉴定从巨噬细胞转移至血管平滑肌细胞的候选miRNA。

建立巨噬细胞与VSMCs直接接触共培养体系,通过miRNA测序分析相互作用效应,筛选出miR-146a-5p。

2

验证miR-146a-5p转移

确认miR-146a-5p从巨噬细胞向VSMCs的转移及其特异性。

使用RT-qPCR检测共培养后VSMCs中miR-146a-5p水平,并使用荧光标记的miRNA模拟物和传感器验证功能性转移。

3

探讨转移机制

确定miR-146a-5p转移是否依赖于直接接触和间隙连接。

进行间接共培养实验,并使用shRNA沉默Cx43,检测miR-146a-5p转移。

4

评估miR-146a-5p对VSMCs表型的影响

研究miR-146a-5p过表达对VSMCs增殖、迁移、收缩性和电生理特性的影响。

通过慢病毒过表达miR-146a-5p,进行生长曲线、划痕迁移、膜片钳、RT-qPCR和Western blot分析。

5

转录组和代谢分析

揭示miR-146a-5p对VSMCs转录组和代谢通路的影响。

进行bulk RNA-seq,差异表达分析,GSEA通路富集,并使用METAFlux算法预测代谢通路。

6

验证靶基因和机制

确认miR-146a-5p直接靶向Klf4并影响SRF活性。

使用TargetScan预测靶基因,Western blot检测KLF4蛋白水平,双荧光素酶报告基因验证直接靶向,SRF报告基因检测活性。

7

人类斑块定位分析

评估人动脉粥样硬化斑块中miR-146a-5p的表达和分布。

将人颈动脉斑块分为远端、中段和狭窄区域,进行免疫组化和原位杂交,分析VSMCs中miR-146a-5p表达。

8

体内功能验证

在ApoE-/-小鼠中验证VSMC特异性抑制miR-146a-5p对动脉粥样硬化发展的影响。

使用VSMC特异性miR-146a-5p海绵(D146)慢病毒,Western diet喂养16周,评估斑块面积和免疫细胞浸润。

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
Iscove改良Dulbecco培养基----
钙黄绿素红橙色Life TechnologiesC34851
蓝色钙黄绿素Life TechnologiesC1429
Lipofectamine RNAiMAX试剂Life Technologies13778075
6-FAM标记的miR-146a-5p双链RNA探针MerckVC30002N
DAPILife TechnologiesD1306
ProLong Diamond防淬灭封片剂Life TechnologiesP36961
Leica SP8共聚焦显微镜Leica--
Western饮食D12079BCharles RiverD12079B
SMARTer smRNA-seq试剂盒Illumina--
NextSeq 500Illumina--
菲律宾菌素III----
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜插入物MerckMCRP12H48

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
细胞共培养
共培养时间36小时,细胞数量(Mφ 150,000,VSMC 25,000),培养基类型(Iscove's Modified Dulbecco's Medium)
阅读提示:参见Methods 2.3 Coculture experiments
miRNA转移验证
荧光miRNA模拟物浓度(200 nM),传感器载体序列,共培养时间(过夜)
阅读提示:参见Methods 2.3 Coculture experiments 和Figure 1 legend
间隙连接机制
Cx43基因敲低效率(约80%),共培养时间(36小时)
阅读提示:参见Results 3.3 和Figure 2 legend
体内实验
ApoE-/-小鼠,Western diet喂养16周,病毒粒子注射剂量(1×10^7颗粒,静脉注射3次,隔日一次)
阅读提示:参见Methods 2.1 Animals 和Figure 7 legend
人斑块分析
人颈动脉斑块样本来源(动脉内膜切除),标本分割(狭窄、中段、远端),染色方法
阅读提示:参见Methods 2.2 Human samples 和Figure 6 legend