microRNA-193a-5p通过恢复N2样中性粒细胞亚群减轻缺血性脑损伤

MicroRNA-193a-5p Rescues Ischemic Cerebral Injury by Restoring N2-Like Neutrophil Subsets.

作者信息Ziping Han, Lingzhi Li, Haiping Zhao, Rongliang Wang, Feng Yan, Zhen Tao, Junfen Fan, Yangmin Zheng, Fangfang Zhao, Yuyou Huang, Yue Tian, Guangwen Li, Yumin Luo
PMID35906328
发布时间2023-08
DOI10.1007/s12975-022-01071-y

实验完整度

高

包含临床患者样本、实验性卒中动物模型、人中性粒细胞样细胞系体外实验,并通过功能获得/缺失、靶点验证(FISH、RIP)及机制回复实验进行验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠MCAO模型 人中性粒细胞样HL-60细胞 急性缺血性卒中患者外周血中性粒细胞

重点核对

小鼠品系(C57BL/6J)及体重(20±2g) MCAO手术:线栓插入右侧大脑中动脉45分钟 miR-193a-5p agomir/antagomir及UBE2V2 siRNA通过尾静脉注射 HL-60细胞分组处理:LPS(1 ng/ml)刺激,agomir/antagomir浓度20μM 样本量:体内外每组至少5只/个 统计方法:Shapiro-Wilk检验、ANOVA及Spearman相关分析

摘要

循环中性粒细胞在卒中后不久被激活,进而影响缺血性脑组织的命运,而microRNA(miRNA)参与调节神经炎症。我们探讨了中性粒细胞miRNA在缺血性卒中中的作用。在急性缺血性卒中(AIS)患者和健康对照的循环中性粒细胞中,miR-193a-5p表达降低。在另一组接受重组组织型纤溶酶原激活剂治疗的AIS患者中,较高的中性粒细胞miR-193a-5p水平与3个月时的良好结局和无症状性脑出血相关。在实验性卒中模型和人类中性粒细胞样HL-60细胞中,在模型诱导前分别转染agomiR-193a-5p/antagomiR-193a-5p或泛素结合酶V2(UBE2V2)-siRNA,用于体内和体外研究。实验性卒中后的2,3,5-三苯基氯化四氮唑染色和神经功能评估结果显示,静脉注射agomiR-193a-5p在急性期保护免受缺血性脑损伤,并在亚急性期促进神经功能恢复。这种保护作用被认为与中性粒细胞N2转化相关,基于实验性卒中模型骨髓、外周血和脾脏中N2样中性粒细胞比例及中性粒细胞表型相关分子水平的测量。机制上,分析表明UBE2V2可能是miR-193a-5p的靶点。由miR-193a-5p抑制加重的脑损伤和神经炎症可通过UBE2V2沉默而逆转。总之,miR-193a-5p通过恢复中性粒细胞N2表型相关的神经炎症抑制来保护免受缺血性脑损伤,可能部分通过UBE2V2诱导。

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
循环中性粒细胞中的miRNA是否参与卒中后的神经炎症调控,以及miR-193a-5p能否通过恢复N2样中性粒细胞亚群减轻缺血性脑损伤?
核心机制
miR-193a-5p靶向UBE2V2,可能通过UBE2V2介导的PPARγ泛素化来调节中性粒细胞N1/N2表型平衡,从而抑制神经炎症并减轻缺血性脑损伤。
主要证据
体内外实验显示,miR-193a-5p过表达促进N2表型(CD206、Arg1、Ym1、PPARγ)并抑制N1表型(CD16),同时降低促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)并升高抗炎细胞因子(IL-10、TGF-β);UBE2V2-siRNA可逆转miR-193a-5p抑制引起的损伤和炎症。
研究意义
该研究为缺血性卒中提供了潜在的神经保护策略,即通过调节中性粒细胞表型转化来减轻炎症和促进功能恢复,并提示miR-193a-5p作为临床治疗靶点的可能性。

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

临床样本检测与相关分析

评估AIS患者循环中性粒细胞中miR-193a-5p的表达变化及其与临床结局的关系

收集AIS患者和健康对照的外周血中性粒细胞,通过miRNA测序和RT-qPCR检测miR-193a-5p水平,并分析与3个月mRS评分和sICH的相关性。

2

动物模型建立与分组处理

在实验性卒中模型中观察miR-193a-5p的作用

对C57BL/6J小鼠进行MCAO手术,术前经尾静脉注射agomiR-193a-5p、antagomiR-193a-5p及UBE2V2-siRNA,评估脑梗死体积和神经功能。

3

体外细胞实验

验证miR-193a-5p对中性粒细胞表型转化的直接影响

HL-60细胞转染agomiR-193a-5p/antagomiR-193a-5p/UBE2V2-siRNA,然后LPS刺激模拟炎症,检测表型标志物和细胞因子水平。

4

靶点验证

验证UBE2V2是miR-193a-5p的靶基因

通过生物信息学预测、FISH共定位和RIP实验验证miR-193a-5p与UBE2V2的相互作用。

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
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
脂多糖----
TRIzol试剂Invitrogen15596026
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
miRNA第一链cDNA合成试剂盒Sangon BiotechB532451
Taq Pro通用SYBR qPCR预混液Vazyme--
StepOne Plus实时荧光定量PCR系统RocheLightCycler
红细胞裂解液eBioscience--
Ly6G-PE抗体BD Bioscience--
CD11b-FITC抗体BD Bioscience--
CD206-APC抗体BD Bioscience--
LSRFortessa SORP流式细胞仪BD--
TGF-β ELISA试剂盒Neobioscience--
TNF-α ELISA试剂盒Neobioscience--
IL-10 ELISA试剂盒Neobioscience--
IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience--
抗PPARγ抗体Biossbsm-33436M
抗UBE2V2抗体Proteintech10689-1-AP
DAPISouthernBiotech0100-20
Cy3标记的miR-193a-5p探针Servicebio--
Magna RIP试剂盒Millipore--
IP裂解液BeyotimeP0013
Protein G-琼脂糖SigmaP3296
抗PPARγ抗体Proteintech16643-1-AP
抗IgGCell Signaling Technology2729S
增强化学发光试剂盒Millipore--
硅胶尼龙线栓Doccol Corporation701934PK5Re
PeriFlux System 5000激光多普勒Perimed--
2,3,5-三苯基氯化四氮唑Sigma-AldrichT8877

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
临床样本收集
AIS患者纳入标准(发病6小时内、MRI/CT确诊)、排除标准、健康对照匹配、样本量
阅读提示:Methods: Human Samples
动物模型建立
小鼠品系、体重、MCAO手术细节(线栓型号、阻塞时间45分钟)、缺血再灌注确认
阅读提示:Methods: Animals, Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Surgery
体内药物干预
agomiR-193a-5p、antagomiR-193a-5p、UBE2V2-siRNA的剂量、给药途径(尾静脉注射)、给药时间(术前)
阅读提示:Methods: Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Surgery and Groups
细胞实验
HL-60细胞培养条件、传代数、转染浓度(20μM)、LPS刺激条件(1ng/ml, 6h)
阅读提示:Methods: Human HL-60 Cells and Transfection
靶点验证
FISH和RIP实验的抗体、探针、试剂盒、样本处理步骤
阅读提示:Methods: Immunofluorescence and Fluorescence in Situ Hybridization, RNA Binding Protein Immunoprecipitation