miR-148a通过调控p38/MAPK通路抑制椎间盘细胞释放促炎细胞因子

miR-148a inhibits pro-inflammatory cytokines released by intervertebral disc cells by regulating the p38/MAPK pathway.

作者信息Guangfeng Li, Xianye Tang, Hongliang Chen, Wei Sun, Feng Yuan
PMID30186499
发布时间2018-09
DOI10.3892/etm.2018.6516

实验完整度

包含患者样本表达验证、细胞模型功能实验(过表达/抑制)及机制验证(Western blot),但缺少体内实验。

主要模型

人髓核(NP)细胞系 IDD患者外周血单个核细胞(PBMCs)

重点核对

miR-148a在IDD患者PBMCs中显著下调(RT-qPCR) LPS(10 µM)刺激NP细胞诱导炎症模型 miR-148a mimic(50 nM)和inhibitor(100 nM)转染效率 p-p38/p38蛋白表达水平变化(Western blot) 促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA及蛋白水平

摘要

本研究旨在验证microRNA(miR)-148a在椎间盘退变(IDD)中的表达,探讨其作用及相关机制。采用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测IDD患者外周血单个核细胞(PBMCs)中miR-148a的水平。为了探讨miR-148a在IDD中的作用,通过转染miR-148a模拟物/抑制剂建立了稳定的miR-148a过表达/低表达人髓核(NP)细胞系。随后,用LPS(10 µM)处理NP细胞以诱导炎症。通过RT-qPCR检测NP细胞中miR-148a的mRNA表达水平,并通过western blotting检测p38和p-p38的表达水平。通过RT-qPCR和ELISA分别评估促炎细胞因子肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β和IL-6的mRNA表达及上清液水平。结果表明,与健康对照相比,IDD患者PBMCs中miR-148a显著下调。在LPS刺激的NP细胞中,通过转染miR-148a模拟物体外上调miR-148a,导致p-p38表达受抑;然而,抑制miR-148a导致p-p38过表达。同时,在miR-148a过表达的LPS刺激的NP细胞中,促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)的产生显著减少,而在miR-148a低表达的NP细胞中显著增加。总之,miR-148a通过调节p38/丝裂原活化蛋白激酶通路抑制椎间盘细胞释放促炎细胞因子。

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-148a在椎间盘退变中的表达及其能否通过调控p38/MAPK通路影响椎间盘细胞释放促炎细胞因子?
核心机制
miR-148a通过抑制p38/MAPK通路的磷酸化,减少促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)的释放。
主要证据
在LPS刺激的NP细胞中,miR-148a过表达降低p-p38水平及促炎因子mRNA和蛋白水平;miR-148a抑制则产生相反效果,同时IDD患者PBMCs中miR-148a表达下调。
研究意义
miR-148a在IDD中发挥功能,其过表达通过调控p38/MAPK通路抑制椎间盘细胞释放促炎因子,可能为IDD治疗提供潜在应用。

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

miR-148a表达检测

验证miR-148a在IDD患者PBMCs和LPS刺激的NP细胞中的表达变化。

用RT-qPCR检测IDD患者(n=30)和健康对照(n=30)PBMCs中miR-148a表达,以及LPS刺激与未刺激NP细胞中的表达。

2

miR-148a过表达/抑制

建立miR-148a过表达和低表达NP细胞模型,以研究其功能。

使用miR-148a mimic(50 nM)或inhibitor(100 nM)转染NP细胞,并设NC对照组。

3

炎症模型建立

用LPS诱导NP细胞炎症,模拟IDD环境。

转染后细胞用LPS(10 µM)刺激24小时。

4

促炎因子检测

检测促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。

用RT-qPCR检测mRNA表达,ELISA检测细胞上清液中的蛋白水平。

5

p38/MAPK通路活性检测

评估miR-148a对p38/MAPK通路活化的影响。

通过Western blot检测p-p38和p38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
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
L-谷氨酰胺Gibco--
青霉素----
链霉素----
脂多糖Sigma-Aldrich--
Lipofectamine及Plus试剂Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒Takara--
QuantiTect SYBR-Green PCR试剂盒Takara--
RIPA裂解液Cell Signaling Technology--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗p38抗体Cell Signaling Technology9212
抗p-p38抗体Cell Signaling Technology4631
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology97166
抗兔IgG HRP偶联二抗Cell Signaling Technology7074
抗小鼠IgG HRP偶联二抗Cell Signaling Technology7076
TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-CL-M0047c
IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0037c
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0044c
人髓核细胞ScienCell Research Laboratories4800
Lymphoprep分离液Stemcell Technologies--

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
患者样本
样本来源:30例IDD患者和30例健康对照,外周血PBMCs分离方法
阅读提示:Patients小节
细胞培养
NP细胞来源(ScienCell, cat#4800),培养基成分(DMEM+10% FBS+1% L-glutamine+抗生素)
阅读提示:Cell culture小节
转染
miR-148a mimic浓度50 nM,inhibitor浓度100 nM,转染试剂Lipofectamine with Plus
阅读提示:Cell treatment小节
炎症诱导
LPS浓度10 µM,刺激时间24小时
阅读提示:Cell treatment小节
检测方法
RT-qPCR引物序列,Western blot抗体稀释比(p-p38/p38 1:1000,GAPDH 1:2000),ELISA试剂盒货号
阅读提示:RT-qPCR、Western blot、ELISA小节及Table I