miR-339-5p通过靶向DLX5负调控龙血素A诱导的毛囊干细胞分化

miR‑339‑5p negatively regulates loureirin A‑induced hair follicle stem cell differentiation by targeting DLX5.

作者信息Xiangjun Li, Yuqiong Wu, Fangfang Xie, Fengxue Zhang, Saixia Zhang, Jianhong Zhou, Dongfeng Chen, Aijun Liu
PMID29901112
发布时间2018-08
DOI10.3892/mmr.2018.9110

实验完整度

包含细胞模型(HFSCs)、miRNA表达谱分析、功能验证(mimic/inhibitor)、靶标验证(荧光素酶、Western blot)、下游机制验证(siDLX5、Wnt3a)等实验层级。

主要模型

大鼠毛囊干细胞(HFSC) 大鼠触须来源的原代细胞

重点核对

HFSC分离与鉴定:CD34和K15双免疫荧光染色阳性 龙血素A处理:20 µg/ml,24小时 miR-339-5p mimic/inhibitor转染:电转0.2 µg siDLX5转染:电转0.2 µg,序列及阴性对照 荧光素酶报告基因:pLUC-DLX5载体共转染

摘要

我们先前的研究表明,龙血素A通过激活Wnt/β-catenin信号通路诱导毛囊干细胞(HFSC)分化。然而,microRNA(miRNAs/miRs)是否以及如何调节龙血素A诱导的分化仍有待阐明。在本研究中,从大鼠触须中分离HFSCs,并通过CD34和角蛋白1型细胞骨架(K)15的表达进行鉴定。基于微阵列的miRNA表达谱分析显示,在龙血素A诱导的HFSC分化中miR-339-5p下调。通过转染miR-339-5p模拟物过表达miR-339-5p显著抑制了表皮分化标志物K10和involucrin的表达,而通过转染miR-339-5p抑制剂抑制miR-339-5p则促进了K10和involucrin的表达。这些结果表明miR-339-5p是龙血素A诱导后HFSC分化的负调控因子。这些发现通过荧光素酶测定得到证实。同源盒蛋白DLX-5(DLX5)被鉴定为miR-339-5p的直接靶标。此外,证明miR-339-5p抑制DLX5。通过模拟物转染过表达miR-339-5p显著抑制Wnt-3a蛋白(Wnt3a)表达,而通过抑制剂转染抑制miR-339-5p则显著增加Wnt3a的表达。此外,将靶向DLX5的小干扰RNA转染到HFSCs中,western blot分析显示Wnt3a、involucrin和K10表达显著下调。综上所述,这些结果表明miR-339-5p通过靶向DLX5负调控龙血素A诱导的HFSC分化,导致Wnt/β-catenin信号通路抑制。这可能为皮肤修复和再生提供可能的治疗靶点。

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
miR-339-5p是否以及如何调节龙血素A诱导的毛囊干细胞分化?
核心机制
miR-339-5p靶向DLX5,抑制DLX5表达,进而抑制Wnt/β-catenin信号通路,负调控HFSC分化。
主要证据
miRNA芯片和RT-qPCR显示miR-339-5p下调;mimic抑制K10和involucrin表达,inhibitor促进;荧光素酶、Western blot和免疫荧光验证DLX5为直接靶标;siDLX5下调Wnt3a、involucrin和K10表达。
研究意义
可能为皮肤修复和再生提供潜在的治疗靶点。

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

HFSC分离与鉴定

获得并确认毛囊干细胞。

从大鼠触须分离毛囊,消化后培养,通过CD34和K15双免疫荧光染色鉴定。

2

龙血素A处理及miRNA表达谱分析

筛选龙血素A诱导分化过程中差异表达的miRNA。

用龙血素A处理HFSC,提取RNA进行miRNA芯片分析和RT-qPCR验证。

3

miR-339-5p功能验证

验证miR-339-5p对HFSC分化的影响。

通过电转miR-339-5p mimic或inhibitor,检测分化标志物K10和involucrin的表达。

4

DLX5靶标验证

验证DLX5是否为miR-339-5p的直接靶标。

共转染pLUC-DLX5报告载体和miR-339-5p mimic/inhibitor,检测荧光素酶活性;同时检测DLX5蛋白表达。

5

下游机制验证

验证miR-339-5p/DLX5对Wnt/β-catenin通路的影响。

转染miR-339-5p mimic/inhibitor或siDLX5,检测Wnt3a、involucrin和K10的表达。

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
角质形成细胞无血清培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
I型胶原酶Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胰蛋白酶Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
DAPIBeyotime Institute of BiotechnologyC1002
抗CD34抗体BIOSSbsm-10820M
抗K15抗体BIOSSbs-4762R
Alexa Fluor 488标记的山羊抗小鼠IgGBeyotime Institute of BiotechnologyA0482
Alexa Fluor 555标记的驴抗兔IgGBeyotime Institute of BiotechnologyA0453
奥林巴斯IX71荧光显微镜Olympus Corporation--
龙血素ANational Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products200402
Prime Script RT试剂盒Takara Biotechnology, Co., Ltd.--
SYBR Premix EX Taq II试剂盒Takara Biotechnology, Co., Ltd.--
CFX96实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad Laboratories, Inc.--
K5500微量分光光度计文中未明确说明--
安捷伦2200 RNA TapeStation系统Agilent Technologies, Inc.--
NEPA21电转仪Nepa Gene Co., Ltd.--
Opti-MEM培养基Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific, Inc.--
抗DLX5抗体Abcamab109737
抗K10抗体Abcamab76318
抗involucrin抗体OmnimabsOM174239
抗Wnt3a抗体Abcamab172612
抗β-actin抗体Abcamab49900
抗GAPDH抗体Abcamab181602
HRP标记二抗Abcamab6721
增强化学发光试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega Corporation--

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
HFSC分离与鉴定
细胞来源(大鼠品系、年龄、体重)、消化条件(酶浓度、时间)、培养条件(K-SFM,37°C,5% CO2)、鉴定标志物(CD34和K15)
阅读提示:见 Materials and methods 中的 Cell culture and identification,图1
龙血素A处理
龙血素A浓度(20 µg/ml)和处理时间(24小时)
阅读提示:见 Materials and methods 中的 Treatment of HFSCs with loureirin A
miRNA表达分析
RNA提取方法(TRIzol),RNA质量控制(A260/A280、RIN),差异miRNA筛选阈值(P<0.05)
阅读提示:见 Materials and methods 中的 RNA extraction and microarray-based miRNA profiling analysis
细胞转染
转染方法(电转,NEPA21),质粒或RNA量(0.2 µg),检测时间(48小时)
阅读提示:见 Materials and methods 中的 Electrotransfection 部分
Western blot
蛋白上样量(20 µg/lane),抗体稀释度(如DLX5 1:10,000,K10 1:10,000,involucrin 1:100,Wnt3a 1:10,000),内参(β-actin、GAPDH)
阅读提示:见 Materials and methods 中的 Western blot analysis