circMTO1/miR-30c-5p/SOCS3轴通过抑制成纤维细胞-肌成纤维细胞转化缓解口腔黏膜下纤维化

circMTO1/miR-30c-5p/SOCS3 axis alleviates oral submucous fibrosis through inhibiting fibroblast-myofibroblast transition

作者信息Xin Bin, Jing-Yi Cheng, Zhi-Yuan Deng, Bo Li, Xing-Huan-Yu Xu, Ou-Sheng Liu, Zhangui Tang
PMID38802299
发布时间2024-08
DOI10.1111/jop.13559

实验完整度

中

包含临床样本检测、细胞功能实验(迁移、侵袭)、分子机制验证(双荧光素酶、RIP、RNA pull-down、FISH)及抑制剂回复实验,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

口腔黏膜下纤维化组织(n=20)和正常黏膜组织(n=20) 槟榔碱刺激的颊黏膜成纤维细胞(BMFs) 293T细胞(用于双荧光素酶报告实验)

重点核对

临床样本:OSF组织和正常黏膜组织各20例,来源为湖南湘雅口腔医院,收集时间2019年6月至2021年3月 细胞处理:BMFs暴露于槟榔碱(20μg/mL)24小时 抑制剂处理:TAE226(1μM)或LY294002(20μM) circMTO1过表达或敲低,以及miR-30c-5p mimics或inhibitor的转染 双荧光素酶报告实验使用293T细胞,共转染WT或MUT-circMTO1/SOCS3质粒和miR-30c-5p mimics或inhibitor

摘要

背景:环状RNA已被证明参与多种疾病,但其在口腔黏膜下纤维化(OSF)——一种潜在恶性疾病中的作用仍不清楚。我们的初步实验检测了从湖南湘雅口腔医院收集的OSF组织(n=20)和正常黏膜组织(n=20)中circRNA线粒体翻译优化1同源物(circMTO1)的表达,结果显示OSF组织中circMTO1表达显著降低。因此,我们进一步探讨了circMTO1在OSF中的表达。方法:使用RT-qPCR和western blotting检测靶分子表达。使用伤口愈合和Transwell实验评估颊黏膜成纤维细胞(BMFs)的迁移和侵袭。使用双荧光素酶、RNA免疫沉淀(RIP)和RNA pull-down实验评估miR-30c-5p、circMTO1和SOCS3之间的相互作用。使用荧光原位杂交(FISH)观察circMTO1和miR-30c-5p的共定位。结果:在OSF患者和槟榔碱刺激的BMFs中,circMTO1和SOCS3表达降低,而miR-30c-5p表达升高。circMTO1的过表达有效抑制了成纤维细胞-肌成纤维细胞转化(FMT),表现为Coll I、α-SMA、Vimentin表达的增加以及BMFs迁移和侵袭功能的减弱。机制研究表明,circMTO1通过海绵吸附miR-30c-5p增强SOCS3表达,进而失活FAK/PI3K/AKT通路,从而抑制FMT。SOCS3沉默诱导的FMT可被FAK抑制剂TAE226或PI3K抑制剂LY294002逆转。结论:circMTO1/miR-30c-5p/SOCS3轴通过FAK/PI3K/AKT通路调控槟榔碱处理的BMFs中的FMT。扩大样本量和体内验证可能进一步阐明其作为OSF治疗靶点的潜力。

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
circMTO1在口腔黏膜下纤维化(OSF)中的表达及其在成纤维细胞-肌成纤维细胞转化(FMT)中的调控机制是什么?
核心机制
circMTO1通过海绵吸附miR-30c-5p,上调SOCS3表达,进而抑制FAK/PI3K/AKT通路,从而抑制FMT。
主要证据
RT-qPCR和Western blot显示circMTO1过表达降低Coll I、α-SMA和Vimentin表达,减弱迁移侵袭;双荧光素酶、RIP、RNA pull-down和FISH验证circMTO1与miR-30c-5p结合;FAK抑制剂TAE226或PI3K抑制剂LY294002逆转SOCS3沉默诱导的FMT。
研究意义
本研究揭示了circMTO1在OSF中的新病理机制,并可能为OSF的临床治疗提供潜在靶点,但需扩大样本量和体内验证。

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

临床样本中circMTO1和miR-30c-5p表达检测

验证circMTO1和miR-30c-5p在OSF组织中的差异表达及其相关性

收集OSF组织和正常黏膜组织,通过RT-qPCR检测circMTO1和miR-30c-5p水平,并进行Pearson相关性分析。

2

circMTO1在BMFs中表达及稳定性验证

检测circMTO1在槟榔碱刺激的BMFs中的表达,并验证其环状稳定性

使用RT-qPCR检测槟榔碱刺激的BMFs中circMTO1和miR-30c-5p表达;用RNase R处理总RNA后检测circMTO1表达。

3

circMTO1过表达对FMT的影响

验证circMTO1过表达是否抑制槟榔碱诱导的BMFs中FMT

将pcDNA3.1-circMTO1或pcDNA3.1-NC转染至BMFs,然后用槟榔碱处理,通过伤口愈合、Transwell实验检测迁移和侵袭,通过RT-qPCR和Western blot检测Coll I、α-SMA和Vimentin表达。

4

circMTO1与miR-30c-5p的相互作用验证

证实circMTO1直接结合并海绵吸附miR-30c-5p

通过StarBase预测结合位点,采用双荧光素酶报告实验、RNA pull-down和FISH验证结合;检测circMTO1敲低或过表达后miR-30c-5p水平变化。

5

circMTO1通过miR-30c-5p抑制FMT

证明circMTO1抑制FMT是通过海绵吸附miR-30c-5p实现的

在BMFs中共转染miR-30c-5p mimics和pcDNA3.1-circMTO1(或对照),然后用槟榔碱处理,检测FMT相关指标。

6

SOCS3作为miR-30c-5p靶基因的验证

确认SOCS3是miR-30c-5p的直接靶基因,并检测其在OSF中的表达及相关性

通过StarBase预测结合位点,双荧光素酶报告实验和RIP验证结合;RT-qPCR检测OSF组织中SOCS3表达,并分析与circMTO1和miR-30c-5p的相关性;检测miR-30c-5p或circMTO1改变后SOCS3表达。

7

miR-30c-5p抑制剂通过上调SOCS3抑制FMT

验证miR-30c-5p抑制剂是否通过上调SOCS3抑制槟榔碱诱导的FMT

在BMFs中共转染sh-SOCS3和miR-30c-5p inhibitor,然后用槟榔碱处理,检测FMT指标及信号通路蛋白磷酸化。

8

FAK/PI3K/AKT通路在SOCS3沉默诱导FMT中的作用

验证SOCS3沉默通过激活FAK/PI3K/AKT通路促进FMT

用FAK抑制剂TAE226或PI3K抑制剂LY294002处理SOCS3沉默的BMFs,检测蛋白磷酸化、迁移、侵袭及FMT标志物。

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
DMEM培养基Solarbio--
胎牛血清BI--
槟榔碱Sigma-Aldrich--
TAE226MCE--
LY294002MCE--
TRizol RNA提取试剂盒Engreen--
PrimescriptTM逆转录试剂TaKaRa--
Mir-X™ miRNA第一链合成试剂盒Clontech--
SYBR Green实时PCR预混液SinoBio--
RNase REpicentre--
组织或细胞总蛋白提取试剂盒Sangon Biotech--
Coll I抗体Biossbs-7158R
α-SMA抗体Biossbs-0189R
SOCS3抗体BosterPB0452
FAK抗体Biossbs-20735R
p-FAK抗体Biossbs-3159R
PI3K抗体Biossbsm-52216R
p-PI3K抗体Biossbs-3332R
AKT抗体BosterA00024
p-AKT抗体BosterBM4762
Vimentin抗体Biossbs-23063R
β-actin抗体BosterBA2305
鼠抗兔IgG/HRPBiossbs-0295M-HRP
ECL Western blot底物试剂盒Abcam--
Transwell小室Corning--
基质胶BD--
结晶紫Solarbio--
pGL3载体Promega--
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific--
双荧光素酶检测试剂盒Solarbio--
链霉亲和素磁珠Thermo Fisher--
RIPA裂解液Bioss--
DAPIBeyotime--
显微镜Olympus--

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
临床样本采集
OSF组织(n=20)和正常黏膜组织(n=20)的收集时间、医院和伦理审批号
阅读提示:Methods 2.1 Clinical sample collection
细胞培养和处理
BMFs的分离方法、培养条件(DMEM、10% FBS)、代次(3-5代)、槟榔碱浓度(20μg/mL)和时间(24小时)
阅读提示:Methods 2.2 Cell culture and treatment
细胞转染或感染
慢病毒载体(pcDNA3.1-circMTO1、sh-circMTO1、sh-SOCS3等)的生产公司(RiboBio)、感染方法
阅读提示:Methods 2.3 Lentivirus infection
信号通路抑制
TAE226(1μM)和LY294002(20μM)的处理时间
阅读提示:Methods 2.2 Cell culture and treatment、Results 3.7
关键分子检测
引物序列(Table S2)、内参基因(GAPDH、U6)、抗体稀释比例和货号
阅读提示:Methods 2.4 RT-qPCR、2.6 Western blotting、Supporting Information Table S2