阐明circTIAM1通过miR-485-3p/PLCB1通路在广灵大尾羊脂肪细胞增殖和分化中的作用

Elucidating the Role of circTIAM1 in Guangling Large-Tailed Sheep Adipocyte Proliferation and Differentiation via the miR-485-3p/PLCB1 Pathway.

作者信息Yu Liang, Bishi Zhao, Yan Shen, Miao Peng, Liying Qiao, Jianhua Liu, Yangyang Pan, Kaijie Yang, Wenzhong Liu
PMID38731807
发布时间2024-04-23
DOI10.3390/ijms25094588

实验完整度

包含细胞模型(绵羊原代脂肪细胞)、293T细胞双荧光素酶报告实验、功能验证(过表达/干扰)及机制验证(ceRNA互作)等多层级证据。

主要模型

绵羊原代脂肪细胞 293T细胞 广灵大尾羊(尾脂肪组织来源)

重点核对

绵羊原代脂肪细胞分离自1月龄广灵大尾羊尾脂肪组织 circTIAM1过表达质粒pCD2.1-circTIAM1和干扰siRNA si-circTIAM1-1的转染效率 miR-485-3p mimic和inhibitor的工作浓度为20 pmol/L 双荧光素酶报告实验共转染miR-485-3p mimic或NC后48小时检测荧光素酶活性 细胞分化诱导时间:8天(油红O染色)

摘要

脂肪组织是重要的能量储存器官,受到包括环状RNA在内的多种因素的精细调控,环状RNA在调节脂肪发育和脂质代谢中发挥重要作用。因此,本研究旨在通过研究circTIAM1、miR-485-3p及其靶基因PLCB1的参与,阐明绵羊脂肪细胞增殖和分化的调控机制。通过先前的测序数据,在绵羊脂肪细胞中鉴定出circTIAM1,并阐明了其环化机制,确认其定位于细胞质。RNase R处理和转录抑制剂实验表明,circTIAM1比线性RNA更稳定。此外,circTIAM1促进绵羊脂肪细胞的增殖和分化。进一步地,生物信息学分析表明miR-485-3p与circTIAM1之间存在强相互作用。进一步的实验显示,miR-485-3p通过抑制PLCB1抑制脂肪细胞增殖和分化,而circTIAM1通过竞争性结合减轻其抑制作用。总之,我们的研究阐明了circTIAM1通过miR-485-3p-PLCB1通路调控广灵大尾绵羊脂肪细胞增殖和分化的机制,为深入研究脂肪代谢调控提供了新视角。

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
circTIAM1如何通过miR-485-3p/PLCB1通路调控广灵大尾羊脂肪细胞的增殖和分化?
核心机制
circTIAM1作为ceRNA竞争性结合miR-485-3p,解除miR-485-3p对PLCB1的抑制作用,上调PLCB1表达,从而促进脂肪细胞增殖和分化。
主要证据
通过RNase R和ActD处理确认circTIAM1稳定性;qRT-PCR和Western blot显示circTIAM1促进增殖标志基因(Cyclin D3、CDK4等)和分化标志基因(PPARγ、FABP4等)表达;双荧光素酶报告实验验证miR-485-3p与circTIAM1及PLCB1 3'UTR的结合;共转染实验证明circTIAM1逆转miR-485-3p的抑制作用。
研究意义
为绵羊脂肪沉积中的circRNA调控网络提供见解,为未来研究绵羊脂肪代谢调控机制提供重要参考。

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

circTIAM1的鉴定与特征分析

验证circTIAM1的环状结构、稳定性及亚细胞定位

通过Sanger测序、发散/收敛引物PCR、RNase R处理、ActD处理及核质分离实验鉴定circTIAM1。

2

circTIAM1对脂肪细胞增殖的影响

检测circTIAM1过表达或干扰对绵羊脂肪细胞增殖的影响

将pCD2.1-circTIAM1和si-circTIAM1转染至绵羊脂肪细胞,通过qRT-PCR、Western blot、EdU和CCK-8检测增殖标志物和细胞活力。

3

circTIAM1对脂肪细胞分化的影响

检测circTIAM1对绵羊脂肪细胞分化及脂滴形成的影响

转染circTIAM1过表达或干扰载体后,qRT-PCR和Western blot检测成脂标志基因表达,油红O染色观察脂滴形成。

4

miR-485-3p对脂肪细胞增殖和分化的影响

检测miR-485-3p对绵羊脂肪细胞增殖和分化的影响

将miR-485-3p mimic和inhibitor转染至绵羊脂肪细胞,通过qRT-PCR、Western blot、EdU和CCK-8检测增殖,油红O染色检测分化。

5

验证miR-485-3p靶向PLCB1

验证miR-485-3p与PLCB1的靶向结合关系

利用RNAhybrid预测结合位点,构建PLCB1 3'UTR野生型和突变型荧光素酶报告载体,共转染293T细胞检测荧光素酶活性,并在脂肪细胞中验证miR-485-3p对PLCB1表达的抑制。

6

验证circTIAM1与miR-485-3p的靶向结合及ceRNA机制

验证circTIAM1作为ceRNA竞争性结合miR-485-3p,并检测其对下游PLCB1表达及脂肪细胞功能的影响

RNAhybrid预测结合位点,构建circTIAM1 WT和MUT荧光素酶报告载体进行双荧光素酶实验;在脂肪细胞中共转染miR-485-3p mimic和circTIAM1过表达载体,检测增殖和分化标志基因及PLCB1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
II型胶原酶SolarbioC8150
胎牛血清Biological Industries04-001-1A
青霉素-链霉素Gibco15140122
DMEM培养基GibcoC11995500BT
3-异丁基-1-甲基黄嘌呤SolarbioI8450
地塞米松SolarbioID0170
胰岛素SolarbioI8040
pCD2.1-ciR载体Geneseed--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
核糖核酸酶RGeneseedR0301
RNAiso Plus试剂Takara9108
DNAiso试剂Takara9770
PARIS试剂盒InvitrogenAM1921
RNA 6000 Nano LabChip试剂盒Agilent Technologies--
2100生物分析仪Agilent Technologies--
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TakaraRR047A
miRcute Plus miRNA第一链cDNA合成试剂盒TiangenKR211
TB Green Premix Ex Taq II预混液TakaraRR820A
miRcute Plus miRNA qPCR试剂盒TiangenFP411
CFX Connect实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
Cell-LightTM EdU DNA细胞增殖试剂盒RiboBioC10310-1
CCK-8溶液----
多功能酶标仪Bio-Rad--
蛋白裂解液----
蛋白酶抑制剂SolarbioP6730
磷酸酶抑制剂SolarbioP1260
硝酸纤维素滤膜SolarbioHATF00010
Cyclin D3抗体proteintech26755-1-AP
CDK4抗体Biossbs-0633R
PPARG抗体proteintech16643-1-AP
C/EBPα抗体proteintech18311-1-AP
FABP4抗体proteintech12802-1-AP
脂联素抗体Biossbs-0471R
PLCB1抗体proteintech26551-1-AP
β-actin抗体Biossbs-0061R
羊抗兔IgG H&L/AP二抗LI-CORbs-0295G-AP
油红O工作液----
异丙醇----
显微镜Leica--
pmirGLO载体Promega--

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
样本采集
广灵大尾羊的年龄和数量:1月龄,3只;采取电击后放血处死,采集尾脂肪组织
阅读提示:Materials and Methods 4.1
细胞分离和培养
II型胶原酶消化条件:37°C、200 rpm、30 min;终止消化用含10% FBS、1%青霉素-链霉素的DMEM;离心1000 rpm、10 min
阅读提示:Materials and Methods 4.2
细胞分化
分化培养基成分:89% DMEM、1%青霉素-链霉素、250 μmol/L IBMX、500 μmol/L地塞米松、8 μmol/L胰岛素
阅读提示:Materials and Methods 4.2
细胞转染
转染试剂Lipofectamine 3000;质粒/RNA浓度:miR-485-3p mimic/inhibitor工作浓度为20 pmol/L;转染6 h后更换培养基
阅读提示:Materials and Methods 4.3, 4.4
RNase R处理
RNase R浓度和孵育条件:5 U/µg、37°C、15 min
阅读提示:Materials and Methods 4.5
ActD处理
ActD浓度和孵育时间:2 μg/mL、4、8、12、24 h
阅读提示:Materials and Methods 4.6
qRT-PCR
qRT-PCR试剂:TB Green Premix Ex Taq II和miRcute Plus miRNA qPCR kit;循环条件未具体说明,需参照试剂盒说明书
阅读提示:Materials and Methods 4.7
EdU和CCK-8分析
细胞种植密度:96孔板均匀种植;CCK-8检测时间点:转染后0、12、24、36、48 h;加入10 μL CCK-8溶液孵育2 h,测定450 nm吸光度
阅读提示:Materials and Methods 4.8
Western blot
蛋白提取液含蛋白酶抑制剂、磷酸酶抑制剂和PMSF;一抗稀释比例如Cyclin D3 1:2000、CDK4 1:2000、PPARG 1:2000等;二抗1:10000;成像使用Odyssey Clx系统
阅读提示:Materials and Methods 4.9
油红O染色
分化诱导时间:8天;固定:4%多聚甲醛室温2天;染色:油红O工作液30 min;脱色:60%异丙醇60 s
阅读提示:Materials and Methods 4.10
双荧光素酶报告实验
细胞:293T细胞接种12孔板,融合度70%转染;分组:共转染WT/MUT载体与mimic/NC;每组6个重复;转染后48 h检测荧光素酶活性
阅读提示:Materials and Methods 4.12
统计分析
每个实验3个样本,每个样本检测3次;数据以mean ± SEM表示;p < 0.05为显著;使用Student's t-test和单因素方差分析
阅读提示:Materials and Methods 4.13