Circ_0124644作为miR-590-3p的ceRNA通过调控SOX4促进缺氧诱导的心肌细胞损伤

Circ_0124644 Serves as a ceRNA for miR-590-3p to Promote Hypoxia-Induced Cardiomyocytes Injury via Regulating SOX4.

作者信息Juan Tan, Weinan Pan, Huilin Chen, Yafang Du, Peiyong Jiang, Dianmei Zeng, Jie Wu, Kuang Peng
PMID34249089
发布时间2021-06-25
DOI10.3389/fgene.2021.667724

实验完整度

包含临床样本(AMI患者血清)和体外细胞模型(AC16缺氧处理),并通过功能获得/缺失、双荧光素酶、RIP、RNA pull-down等验证机制,证据层级完整。

主要模型

人心肌细胞系AC16(缺氧处理) AMI患者血清样本 健康对照血清样本

重点核对

缺氧处理条件:37°C,1% O2和5% CO2,处理24小时 circ_0124644敲低使用sh-circ_0124644(50 nM)转染AC16细胞 miR-590-3p mimic和inhibitor(50 nM)转染 SOX4过表达载体(4.0 μg)转染 所有转染使用Lipofectamine 3000

摘要

环状RNA(circRNA)是调控包括急性心肌梗死(AMI)在内的许多心血管疾病进展的重要因素。然而,circ_0124644在AMI进展中的作用仍不清楚。采用缺氧诱导心肌细胞损伤。通过qRT-PCR检测circ_0124644、microRNA(miR)-590-3p和SRY-box转录因子4(SOX4)mRNA的表达。使用细胞计数试剂盒8(CCK8) assay和流式细胞术检测细胞活力、细胞周期进程和凋亡。通过western blot(WB)分析测定凋亡标志物和SOX4的蛋白水平,并使用商业检测试剂盒评估氧化应激标志物的水平。采用双荧光素酶报告基因实验、RIP实验和RNA pull-down实验确认miR-590-3p与circ_0124644或SOX4之间的相互作用。circ_0124644在AMI患者和缺氧诱导的心肌细胞中表达上调。缺氧可抑制心肌细胞活力、细胞周期进程,促进凋亡和氧化应激,而沉默circ_0124644可减轻缺氧诱导的心肌细胞损伤。在机制方面,circ_0124644可靶向miR-590-3p。miR-590-3p过表达可缓解缺氧诱导的心肌细胞损伤。此外,circ_0124644敲低对缺氧诱导的心肌细胞损伤的抑制作用可被miR-590-3p抑制剂逆转。此外,SOX4被发现是miR-590-3p的靶标,其过表达也能逆转miR-590-3p对缺氧诱导的心肌细胞损伤的调节作用。circ_0124644沉默可通过调控miR-590-3p/SOX4轴减轻缺氧诱导的心肌细胞损伤,提示其可能是缓解AMI的靶点。

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
circ_0124644是否参与AMI进展,并通过何种分子机制调控缺氧诱导的心肌细胞损伤?
核心机制
circ_0124644作为ceRNA海绵吸附miR-590-3p,进而上调SOX4表达,促进心肌细胞损伤。
主要证据
在AMI患者血清和缺氧诱导的AC16细胞中circ_0124644高表达,miR-590-3p低表达,SOX4高表达;功能实验表明circ_0124644敲低缓解损伤,miR-590-3p过表达缓解损伤,SOX4过表达逆转miR-590-3p的作用;双荧光素酶、RIP和RNA pull-down验证了相互结合。
研究意义
circ_0124644可能是缓解AMI的潜在靶点。

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

临床样本和细胞模型中circ_0124644的表达检测

验证circ_0124644在AMI患者和缺氧诱导的心肌细胞中的表达水平及其稳定性。

采用qRT-PCR检测AMI患者血清和健康对照血清中circ_0124644的表达;在缺氧和常氧处理的AC16细胞中检测circ_0124644表达;通过RNase R assay和Act D assay验证circ_0124644的环状结构稳定性;通过亚细胞定位分析确定其在细胞质和细胞核的分布。

2

circ_0124644敲低对缺氧诱导心肌细胞损伤的功能验证

验证circ_0124644敲低是否缓解缺氧诱导的细胞活力下降、凋亡和氧化应激。

将sh-circ_0124644(或sh-NC)转染至AC16细胞,随后进行缺氧处理,检测细胞活力(CCK8)、细胞周期和凋亡(流式)、凋亡相关蛋白(WB)、氧化应激标志物(试剂盒)。

3

circ_0124644与miR-590-3p的相互作用验证

验证circ_0124644是否作为ceRNA海绵吸附miR-590-3p。

使用circBank软件预测结合位点;通过双荧光素酶报告基因实验、RIP实验和RNA pull-down实验验证circ_0124644与miR-590-3p的直接结合;并检测缺氧条件下miR-590-3p的表达以及circ_0124644敲低对其的影响。

4

miR-590-3p过表达对缺氧诱导心肌细胞损伤的影响

验证miR-590-3p过表达是否缓解缺氧诱导的损伤。

将miR-590-3p mimic(或miR-NC)转染至AC16细胞,随后缺氧处理,检测细胞活力、细胞周期、凋亡、凋亡相关蛋白和氧化应激水平。

5

miR-590-3p抑制剂逆转circ_0124644敲低的作用

验证circ_0124644敲低的作用是通过miR-590-3p介导的。

在缺氧诱导的AC16细胞中共转染sh-circ_0124644和anti-miR-590-3p(或anti-NC),检测细胞活力、细胞周期、凋亡、凋亡相关蛋白和氧化应激水平。

6

SOX4作为miR-590-3p靶标的验证

验证SOX4是miR-590-3p的直接靶基因。

使用targetscan软件预测SOX4 3'UTR与miR-590-3p的结合位点;通过双荧光素酶报告基因实验验证相互作用;检测缺氧条件下SOX4蛋白表达及miR-590-3p过表达或circ_0124644敲低对SOX4表达的影响;检测AMI患者血清中SOX4蛋白和mRNA水平及其与miR-590-3p、circ_0124644的相关性。

7

SOX4过表达对miR-590-3p调节作用的影响

验证SOX4过表达是否逆转miR-590-3p的保护作用。

在AC16细胞中共转染miR-590-3p mimic和SOX4过表达载体(或pcDNA),随后缺氧处理,检测细胞活力、细胞周期、凋亡、凋亡相关蛋白和氧化应激水平。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Invitrogen--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒Qiagen--
SYBR Green试剂盒Vazyme--
RNase RGeneseed--
PARIS试剂盒Ambion--
CCK8溶液Apexbio--
细胞周期检测试剂盒KeyGen--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Beyotime--
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗CyclinD1抗体Biossbs-20596R
抗Cleaved-caspase3抗体Biossbs-20364R
抗SOX4抗体Biossbs-11208R
抗β-actin抗体Biossbs-0061R
山羊抗兔IgG抗体Biossbs-0295G
BeyoECL Plus显影液Beyotime--
LDH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
SOD检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
CAT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
psiCHECK-2载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Beyotime--
Magna RIP试剂盒Millipore--
链霉亲和素标记磁珠Pierce--
GraphPad Prism 8.0GraphPad--

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
血清样本采集
AMI患者和健康对照的纳入标准及排除标准
阅读提示:Materials and Methods - Serum Samples
细胞培养与缺氧处理
AC16细胞来源、培养基成分、缺氧条件(1% O2, 5% CO2, 37°C, 24小时)
阅读提示:Materials and Methods - Cell Culture and Treatments
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000)、寡核苷酸浓度(50 nM)、载体用量(4.0 μg)
阅读提示:Materials and Methods - Cell Transfection
circ_0124644敲低功能验证
sh-circ_0124644和sh-NC的使用浓度、缺氧处理时间
阅读提示:Results - Knockdown of circ_0124644...; Figure 2 legend
miR-590-3p功能验证
miR-590-3p mimic和inhibitor的使用浓度
阅读提示:Results - MiR-590-3p Overexpression...; Figure 4 legend
SOX4功能验证
SOX4过表达载体用量(4.0 μg)
阅读提示:Results - SOX4 Overexpression...; Figure 7 legend