PMN-EVs miRNA测序与差异表达分析
鉴定脓毒性休克患者与健康对照间PMN-EVs中差异表达的miRNAs,探索其在脓毒症中的潜在作用。
从3名脓毒性休克患者和3名健康对照的血液样本中分离PMN-EVs,进行miRNA测序,筛选出55个差异表达miRNAs(9个下调,46个上调)。利用miRWalk和miRDB预测靶基因,进行GO和KEGG富集分析,并构建TF-miRNA-mRNA调控网络。
MiRNAs and Neutrophil-Related Membrane Proteins from Plasma-Derived Extracellular Vesicles for Early Prediction of Organ Dysfunction and Prognosis in Septic Patients.
包含多层级验证:PMN-EVs miRNA测序筛选、训练及验证队列RT-qPCR和ELISA验证、ROC和Kaplan-Meier预后分析、LPS大鼠模型及EV抑制剂干预的体内外自噬功能与机制验证。
PMN-EVs和plasma-EVs样本 健康对照和脓毒症/脓毒性休克患者队列 LPS诱导的脓毒症大鼠模型 人PMNs体外共培养体系
PMN-EVs分离:超速离心和分子排阻(SEC) miRNA表达验证:RT-qPCR(U6为内参,三重复) PMN相关膜蛋白验证:ELISA LPS大鼠模型:腹腔注射LPS 10 mg/kg EV抑制剂处理:GW4869 2.5 mg/kg,依诺肝素3 mg/kg
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
鉴定脓毒性休克患者与健康对照间PMN-EVs中差异表达的miRNAs,探索其在脓毒症中的潜在作用。
从3名脓毒性休克患者和3名健康对照的血液样本中分离PMN-EVs,进行miRNA测序,筛选出55个差异表达miRNAs(9个下调,46个上调)。利用miRWalk和miRDB预测靶基因,进行GO和KEGG富集分析,并构建TF-miRNA-mRNA调控网络。
在独立训练队列中验证候选miRNA在PMN-EVs和plasma-EVs中的差异表达。
通过RT-qPCR检测13个候选miRNA在PMN-EVs中的表达,并在同一患者来源的plasma-EVs中验证9个miRNA。确认9个miRNA(miR-34a-5p, miR-96-5p, miR-182-5p, miR-199b-5p, miR-210-3p, miR-301a-3p, miR-503-5p, miR-1262, miR-4772-3p)在脓毒性休克患者中显著差异表达,且其中7个在plasma-EVs中变化一致。
在更大规模验证队列中确证plasma-EVs中6个miRNA和8种PMN相关膜蛋白的表达,并评估其与器官功能障碍和预后的关系。
在84例脓毒症患者和18例健康对照中,用RT-qPCR验证6个miRNA(miR-34a-5p, miR-199b-5p, miR-210-3p, miR-503-5p, miR-1262, miR-4772-3p),用ELISA验证8种膜蛋白(CD33, CSF3R, CXCR2, CXCR4, ITGAM, MPO, MMP9, SELL)。按ARDS、ALF、AKI及28天生存状态进行亚组分析,发现miR-34a-5p、miR-503-5p、MMP9在ARDS组升高,MPO在ALF组升高,miR-199b-5p、miR-4772-3p、MPO、ITGAM在AKI组升高;非幸存者中miR-34a-5p、miR-4772-3p、ITGAM、MMP9水平更高。
评估plasma-EVs中miRNAs和膜蛋白对脓毒症器官功能障碍、严重程度和预后的诊断和预测价值。
采用Spearman相关分析、多因素logistic回归、ROC曲线和Kaplan-Meier分析。结果显示,miR-34a-5p、miR-503-5p和MMP9是ARDS的独立预测因子;MPO和ITGAM是ALF的独立预测因子;miR-4772-3p是AKI的独立预测因子。miR-34a-5p、miR-4772-3p、ITGAM、MMP9与SOFA、APACHE II评分正相关,并预测28天死亡率。联合标志物提高了诊断效能(AUC最高0.919)。
探究脓毒症plasma-EVs对中性粒细胞自噬的影响及其可逆性。
体外:将人PMNs与来自健康对照或脓毒症患者的plasma-EVs(100 μg/mL)共培养24小时,检测自噬蛋白表达。体内:建立LPS诱导的大鼠脓毒症模型(10 mg/kg),给予GW4869(2.5 mg/kg)或依诺肝素(3 mg/kg)处理,检测PMNs自噬蛋白。结果显示脓毒症plasma-EVs降低ATG5、ATG7、Beclin-1、LC3B表达,增加P62;EV抑制剂可逆转此效应。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| PMNs分离 | 外周血中性粒细胞分离试剂盒 | Solarbio | -- |
| EV分离 | Exosupur排阻柱 | Echobiotech | -- |
| EV纯化 | Amicon超滤管(100 kDa) | Merck | -- |
| EV鉴定 | 透射电子显微镜(HT-7700) | Hitachi | -- |
| 纳米流式细胞仪 | -- | -- | |
| 蛋白质印迹 | BCA蛋白定量试剂盒 | Beyotime | P0010 |
| RT-qPCR | 外泌体RNA纯化试剂盒 | Simgen | 5202050 |
| Mir-X miRNA第一链合成试剂盒 | TaKaRa | 638315 | |
| TB Green Advantage qPCR预混液 | TaKaRa | RR820A | |
| ELISA | MPO ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEA601Hu |
| MMP9 ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEA553Hu | |
| ITGAM ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEB685Hu | |
| CXCR4 ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEA940Hu | |
| CXCR2 ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEC006Hu | |
| CSF3R ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | SEB476Hu | |
| CD33 ELISA试剂盒 | ELK Biotechnology | ELK9595 | |
| SELL ELISA试剂盒 | ELK Biotechnology | ELK5204 | |
| 细胞因子检测 | TNF-α ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | -- |
| IL-1β ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | -- | |
| IL-6 ELISA试剂盒 | Cloud-Clone Corp. | -- | |
| 免疫印迹 | RIPA裂解液 | -- | -- |
| PVDF膜 | Millipore | -- | |
| EV荧光标记 | DiR标记试剂盒 | Bioss | D-9111 |
| DAPI | Bioss | C02-04002 | |
| 体内实验 | 脂多糖(大肠杆菌O111:B4) | Sigma Aldrich | -- |
| GW4869 | -- | -- | |
| 依诺肝素 | -- | -- | |
| 免疫印迹 | ALIX抗体 | Zen-bio | R23425 |
| CD9抗体 | Zen-bio | 380441 | |
| TSG101抗体 | Zen-bio | 381538 | |
| Calnexin抗体 | Proteintech | 10427-2-AP | |
| VDAC1抗体 | Proteintech | 55259-1-AP | |
| GM130抗体 | Proteintech | 11308-1-AP | |
| TIM23抗体 | Proteintech | 11123-1-AP | |
| ATG5抗体 | Zen-bio | R23497 | |
| Beclin1抗体 | Zen-bio | R22856 | |
| P62抗体 | Zen-bio | 380612 | |
| CXCR4抗体 | Zen-bio | 380981 | |
| MMP9抗体 | Zen-bio | 380831 | |
| LC3B抗体 | Abmart | T55992S | |
| CXCR2抗体 | Abcam | ab65968 | |
| ITGAM抗体 | Abcam | ab133357 | |
| ATG7抗体 | Abways | CY7051 | |
| β-actin抗体 | Zen-bio | 380624 | |
| 抗兔IgG (H+L) (DyLight 800 4X PEG偶联物) | CST | 5151 |
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 |
|---|---|
| 患者样本采集 | 患者纳入标准(Sepsis-3诊断)、排除标准、血样采集时间(ICU入院后)、采血量(20 mL)、抗凝剂(EDTA)、离心条件(3000×g, 15 min, 4°C)、血浆储存温度(-80°C) 阅读提示:Materials and Methods: Patients and Control Subjects |
| PMN分离 | PMN分离试剂盒(Solarbio)、操作步骤(40 mL血液、试剂A和C、1000×g离心20 min)、红细胞裂解缓冲液、培养条件(1640培养基、10% EVs-free FBS、37°C、5% CO2、24小时) 阅读提示:Materials and Methods: PMNs Isolation |
| EV分离与鉴定 | 超速离心参数(100,000×g, 2h, 4°C)、0.22 μm过滤、SEC柱(Exosupur)、超滤管(100 kDa)、鉴定方法(TEM、NanoFCM、免疫印迹) 阅读提示:Materials and Methods: EVs Purification and Characterization from Plasma and PMNs |
| miRNA检测 | RNA提取试剂盒(Simgen)、逆转录试剂盒(TaKaRa)、qPCR试剂(TB Green)、内参U6、PCR循环条件、相对定量方法(2-ΔΔCT) 阅读提示:Materials and Methods: RNA Extraction and Quantitative Real-Time PCR |
| 膜蛋白检测 | ELISA试剂盒(Cloud-Clone Corp.等)、标准曲线、OD测量波长(450 nm) 阅读提示:Materials and Methods: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay |
| 体外共培养 | 血浆EV浓度(100 μg/mL)、共培养时间(24小时)、PMN来源(人/鼠)、EV标记(DiR)和摄取观察时间(6小时) 阅读提示:Materials and Methods: In vitro Co-Culture of EVs Experiments; EV Fluorescence Labelling |
| 体内动物模型 | 大鼠品系(SD)、性别(雄性)、年龄(6-8周)、LPS剂量(10 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、观察时间(24小时)、EV抑制剂剂量(GW4869 2.5 mg/kg,依诺肝素3 mg/kg) 阅读提示:Materials and Methods: LPS-Induced Sepsis Model; Treatment of EVs Inhibitors in Septic Rat |
| 统计方法 | 正态性检验(Shapiro-Wilk)、组间比较方法、相关分析(Spearman)、回归模型、ROC分析、生存分析(Kaplan-Meier, Log rank)、显著性阈值(P<0.05) 阅读提示:Materials and Methods: Statistical Analysis |