miR-223-3p通过靶向NLRP3炎症小体抑制反流性食管炎的机制研究

Investigation of the mechanism by which miR-223-3p inhibits reflux esophagitis through targeting the NLRP3 inflammasome.

作者信息Shuying Lin, Binbin Zheng, Ruchen Wu, Qiuli Wu, Xiangbo Chen
PMID40360974
发布时间2025-05-13
DOI10.1186/s12876-025-03836-9

实验完整度

利用HET-1A细胞模型,包含过表达/敲低miR-223-3p及NLRP3回补实验,结合qPCR、Western blot、流式细胞术和双荧光素酶报告验证功能与机制。

主要模型

人食管上皮细胞系HET-1A 酸和胆汁盐诱导的反流性食管炎细胞模型

重点核对

HET-1A细胞系来源:Hunan Fenghui Biotechnology,CL0139 酸和胆汁盐处理条件:1 mM HCl(pH4)联合0.25 mM甘氨鹅脱氧胆酸、0.1 mM牛磺胆酸钠、0.3 mM甘氨脱氧胆酸钠、0.1 mM牛磺脱氧胆酸钠处理6小时 miR-223-3p过表达和敲低序列及转染浓度(50 nM) NLRP3过表达载体构建及稳定细胞系筛选 双荧光素酶报告基因验证miR-223-3p与NLRP3直接靶向关系

摘要

背景:反流性食管炎是一种常见的胃肠道疾病,以显著的炎症反应为特征。NLRP3炎症小体在炎症中起关键作用,且miR-223-3p被发现通过靶向NLRP3 mRNA抑制其表达。本研究旨在进一步探讨miR-223-3p通过靶向NLRP3炎症小体抑制反流性食管炎的机制。方法:构建反流性食管炎细胞模型,评估miR-223-3p和NLRP3的表达水平。采用过表达和抑制技术研究miR-223-3p对NLRP3炎症小体的影响。使用qPCR和Western blot检测相关炎症因子的表达,流式细胞术评估细胞凋亡和细胞周期变化。结果:研究发现,在反流性食管炎模型中,miR-223-3p显著下调,而NLRP3及其下游炎症因子显著上调。过表达miR-223-3p显著抑制NLRP3表达,减少炎症因子释放,降低细胞凋亡,促进细胞周期进展,并增强细胞活力。过表达NLRP3逆转了miR-223-3p的这些保护作用,进一步证实miR-223-3p通过抑制NLRP3炎症小体激活来减轻炎症。结论:本研究证明miR-223-3p通过靶向NLRP3炎症小体在减少反流性食管炎的炎症和细胞损伤中发挥关键作用。这些发现为反流性食管炎的治疗提供了新的见解和潜在的治疗靶点。

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-223-3p通过靶向NLRP3炎症小体在反流性食管炎中发挥何种作用及机制?
核心机制
miR-223-3p直接靶向NLRP3 mRNA,抑制NLRP3炎症小体的组装和激活,从而减少下游炎症因子(如IL-1β、IL-18)的释放,抑制细胞凋亡,促进细胞周期进展,增强细胞活力。
主要证据
在酸和胆汁盐诱导的HET-1A细胞模型中,miR-223-3p表达下调,NLRP3及相关蛋白表达上调;过表达miR-223-3p显著抑制NLRP3炎症小体激活及炎症因子分泌,减少凋亡,而NLRP3过表达逆转这些保护作用;双荧光素酶报告实验证实miR-223-3p直接靶向NLRP3。
研究意义
本研究为miR-223-3p作为反流性食管炎的潜在治疗靶点提供了实验依据,并为该病的治疗提供了新思路和方向。

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

酸和胆汁盐诱导HET-1A细胞反流性食管炎模型建立

模拟胃食管反流环境,建立反流性食管炎细胞模型。

使用1 mM HCl调节培养基至pH4,并联合0.25 mM甘氨鹅脱氧胆酸、0.1 mM牛磺胆酸钠、0.3 mM甘氨脱氧胆酸钠和0.1 mM牛磺脱氧胆酸钠处理HET-1A细胞6小时。

2

检测模型细胞中miR-223-3p和NLRP3表达变化

观察在反流性食管炎模型中miR-223-3p和NLRP3炎症小体通路的变化。

通过qPCR检测miR-223-3p和NLRP3相关RNA表达,Western blot检测NLRP3、caspase-1和GSDMD蛋白水平。

3

miR-223-3p过表达和敲低功能实验

验证miR-223-3p对酸和胆汁盐诱导损伤的保护作用。

转染miR-223-3p模拟物、抑制剂及阴性对照,分别比较细胞增殖(EDU)、凋亡(流式)、细胞周期(流式)及IL-1β和IL-18分泌(ELISA)的变化。

4

验证miR-223-3p对NLRP3炎症小体激活的调控

验证miR-223-3p是否通过直接靶向NLRP3调控其炎症小体激活。

检测过表达和敲低miR-223-3p后NLRP3、ASC、caspase-1等蛋白表达变化;通过双荧光素酶报告实验验证miR-223-3p与NLRP3的直接结合。

5

NLRP3过表达回补实验

验证NLRP3过表达是否逆转miR-223-3p的保护作用。

在miR-223-3p过表达基础上共转染NLRP3过表达载体,检测细胞凋亡、细胞周期、细胞活力及NLRP3相关蛋白表达。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证炎症因子分泌
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
胎牛血清Excell BioFSD500
青霉素-链霉素溶液(100X)BeyotimeC0222
人食管上皮细胞完全培养基PricellaCM-H031
细胞/组织总RNA提取试剂盒V2VazymeRC112
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒VazymeR312
Taq Pro通用SYBR qPCR预混液VazymeQ712
riboFECT CP转染试剂盒--C10511-05
引物Sangon--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒NCM BiotechWB6501
ECL发光液AB液NCM BiotechP2100
预染蛋白Marker IIServicebioG2058-250UL
重组抗NLRP3抗体[EPR23094-1]Abcamab263899
重组抗GSDMD抗体[EPR19829]Abcamab210070
Caspase 1抗体Affinity BioscienceAF5418
重组抗TMS1/ASC抗体[EPR23978-28]Abcamab283684
Cleaved Caspase-1 (Asp297) (D57A2) 兔单克隆抗体CST4199
重组抗cleaved N-terminal GSDMD抗体[EPR20829-408]Abcamab215203
重组抗IL-1β抗体[EPR24895-116]Abcamab315084
IL-18(D2F3B)兔单克隆抗体CST54943
重组抗Cdk6抗体[EPR4515]Abcamab124821
重组抗Cdk4抗体[EPR4513-32-7]Abcamab108357
重组抗Cyclin D1抗体[EPR2241] C端Abcamab134175
重组抗Cdk2抗体[E304]Abcamab32147
重组抗Cyclin E1抗体[EP435E]Abcamab33911
重组抗Caspase-3抗体[E87]Abcamab32351
重组抗Bcl-2抗体[EPR17509]Abcamab182858
重组抗Bax抗体[E63]Abcamab32503
抗β-肌动蛋白抗体[AC-15]Abcamab6276
山羊抗兔IgG H&L/HRPBiossbs-0295G-HRP
山羊抗小鼠IgG H&L/HRPBiossbs-0296G-HRP
人IL-1β ELISA试剂盒BeyotimePI305
人IL-18/IL-1F4 ELISA试剂盒BeyotimePI558
HET-1A细胞系Hunan Fenghui BiotechnologyCL0139
pLKO.1过表达载体Suzhou GemGene Biotechnology--
Lipofectamine 3000转染试剂----
聚凝胺----
嘌呤霉素----
Annexin V-FITC----
碘化丙啶溶液----
碘化丙啶染色液----
MTT溶液----
二甲基亚砜----
EdU工作液----
Triton X-100----
DAPI染色液----
RIPA缓冲液----
5×上样缓冲液----
PVDF膜----
甲醇----
5× g DNA去除剂----
10× RT混合液----
HiScript III酶混合液----
Oligo(dT)20 VN引物----
随机六聚体引物----
无RNA酶水----
无核酸酶水----
CFX96 Touch实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
pmir-GLO载体Shanghai Generay Biotech--
双荧光素酶报告分析系统Promega--
miR-223-3p模拟物----
miR-223-3p抑制剂----
miR-223-3p阴性对照----

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
细胞培养
HET-1A细胞系培养条件:10% FBS,37°C,5% CO2,培养基每2天更换一次;细胞消化使用0.25%胰蛋白酶-0.02% EDTA。
阅读提示:Methods:Cell culture
反流性食管炎细胞模型建立
酸和胆汁盐处理浓度及时间:1 mM HCl(pH4),0.25 mM甘氨鹅脱氧胆酸、0.1 mM牛磺胆酸钠、0.3 mM甘氨脱氧胆酸钠、0.1 mM牛磺脱氧胆酸钠,处理6小时。
阅读提示:Methods:Experimental grouping,Table 1
细胞转染
miR-223-3p转染浓度:50 nM;转染试剂:riboFECT CP;NLRP3过表达载体构建及感染条件。
阅读提示:Methods:Cell transfection
Western blot
一抗稀释比:NLRP3 1:1000,ASC 1:1000,caspase-1 1:1000,cleaved caspase-1 1:1000,GSDMD 1:1000,GSDMD-NT 1:1000,IL-1β 1:1000,IL-18 1:1000,CDK6 1:50000,CDK4 1:50000,cyclin D1 1:10000,CDK2 1:1000,cyclin E1 1:1000,caspase-3 1:5000,Bcl-2 1:2000,Bax 1:2000,β-actin 1:5000;二抗1:20000。
阅读提示:Methods:Western blot,Table 4
RT-qPCR
RNA量500 ng,反应条件:95°C 30秒,40循环95°C 10秒,60°C 10秒;使用2−ΔΔCt法分析。
阅读提示:Methods:RT-qPCR
细胞凋亡检测
Annexin V-FITC和PI染色,室温避光孵育15分钟,1小时内流式分析。
阅读提示:Methods:Flow cytometry analysis of cell apoptosis
细胞周期检测
70%乙醇固定4°C 4小时,PI染色37°C避光30分钟,24小时内488 nm波长流式分析。
阅读提示:Methods:Flow cytometric analysis of cell cycle
ELISA
IL-1β和IL-18检测,样品为细胞培养上清,按试剂盒说明书操作。
阅读提示:Methods:ELISA detection of IL-1β and IL-18 Levels
MTT实验
细胞密度1×10^4/孔,MTT浓度0.5 mg/mL,孵育4小时,DMSO溶解后测吸光度。
阅读提示:Methods:MTT assay for determining cell IC50
EDU实验
EdU工作液终浓度1X,孵育2小时;4%多聚甲醛固定15分钟;Triton X-100透化15分钟;DAPI染色5分钟。
阅读提示:Methods:EDU assay for detecting cell proliferation
双荧光素酶报告
靶基因质粒与参照质粒比例50:1,共转染HEK-293T细胞48小时;突变位点序列:CGCUAUCUUUCUAUUAACUGACC。
阅读提示:Methods:Dual-luciferase reporter assay