Circ-FBXW12通过结合miR-31-5p诱导LIN28B加重糖尿病肾病的进展

Circ-FBXW12 aggravates the development of diabetic nephropathy by binding to miR-31-5p to induce LIN28B.

作者信息Aidong Sun, Ningshuang Sun, Xiao Liang, Zhenbo Hou
PMID34863268
发布时间2021-12-04
DOI10.1186/s13098-021-00757-x

实验完整度

研究包含体外细胞实验(高糖诱导HMCs)、临床血清样本检测,以及功能验证(敲低/过表达)和机制验证(双荧光素酶、RIP),但缺少动物模型验证。

主要模型

人肾小球系膜细胞(HMCs) 糖尿病肾病患者血清样本

重点核对

高糖(30 mM葡萄糖)处理HMCs circ-FBXW12敲低(si-circ-FBXW12)及miR-31-5p抑制/过表达、LIN28B过表达/敲低 CCK-8、EdU、流式细胞术、ELISA、Western blot、SOD/MDA检测 双荧光素酶报告实验和RIP实验验证靶向关系 临床样本分组:正常组、DM组、DN组(UAER和Scr标准)

摘要

背景 环状RNA(circRNAs)在糖尿病肾病(DN)中的参与已逐渐被识别。在本研究中,我们旨在探讨circRNA F-box/WD repeat-containing protein 12(circ-FBXW12)在DN发展中的功能。 方法 采用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测circ-FBXW12、FBXW12 mRNA、microRNA-31-5p(miR-31-5p)和Lin-28 homolog B(LIN28B)mRNA的水平。使用RNase R实验分析circ-FBXW12的稳定性。采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)实验、流式细胞术分析和5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)实验分别评估细胞活力、细胞周期和增殖。采用酶联免疫吸附实验(ELISA)测量炎症细胞因子的浓度。采用Western blot实验检测蛋白水平。使用商业试剂盒检测超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)水平。采用双荧光素酶报告实验和RNA免疫沉淀(RIP)实验验证circ-FBXW12、miR-31-5p和LIN28B之间的关系。 结果 circ-FBXW12水平在DN患者血清和高糖(HG)诱导的人肾小球系膜细胞(HMCs)中升高。敲低circ-FBXW12抑制了HG诱导的HMCs的细胞增殖、阻滞细胞周期、减少细胞外基质(ECM)产生和氧化应激。circ-FBXW12被鉴定为miR-31-5p的海绵,miR-31-5p随后直接靶向LIN28B。抑制miR-31-5p逆转了circ-FBXW12敲低对HG诱导的HMCs细胞增殖、细胞周期进程、ECM产生和氧化应激的影响。此外,miR-31-5p过表达在HG刺激的HMCs进展中表现出与circ-FBXW12敲低相似的结果,而LIN28B升高则逆转了这些效应。 结论 circ-FBXW12敲低通过调控miR-31-5p/LIN28B轴抑制了HG诱导的HMCs生长、炎症、ECM积累和氧化应激。

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
circ-FBXW12在糖尿病肾病发展中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
circ-FBXW12作为miR-31-5p的海绵,吸附miR-31-5p并上调其靶基因LIN28B,从而促进高糖诱导的肾小球系膜细胞增殖、炎症、ECM积累和氧化应激。
主要证据
在人肾小球系膜细胞中,circ-FBXW12敲低抑制高糖诱导的细胞增殖、炎症、ECM产生和氧化应激,而抑制miR-31-5p或过表达LIN28B可逆转这些效应;双荧光素酶和RIP实验证实circ-FBXW12与miR-31-5p、miR-31-5p与LIN28B的直接结合。
研究意义
该研究揭示了circ-FBXW12在糖尿病肾病中的重要性,为理解circRNAs在DN中的作用提供了线索,并有助于开发更好的诊断和治疗策略。

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circ-FBXW12和miR-31-5p表达

评估circ-FBXW12和miR-31-5p在糖尿病肾病患者血清中的表达水平及其与疾病的关系

收集正常、DM和DN患者血清,通过RT-qPCR检测circ-FBXW12、miR-31-5p和LIN28B mRNA水平,并进行相关性分析

2

高糖诱导HMCs模型及circ-FBXW12表达检测

验证高糖处理的HMCs中circ-FBXW12的表达变化

用30 mM葡萄糖处理HMCs,RT-qPCR检测circ-FBXW12表达;RNase R实验验证环状结构;亚细胞分离实验定位

3

circ-FBXW12敲低的功能实验

探究circ-FBXW12敲低对HG诱导的HMCs增殖、炎症、细胞周期、ECM和氧化应激的影响

转染si-circ-FBXW12后,进行CCK-8、ELISA、流式、EdU、Western blot、SOD/MDA检测

4

验证circ-FBXW12与miR-31-5p的相互作用

验证circ-FBXW12是否作为miR-31-5p的海绵

利用circinteractome预测结合位点;双荧光素酶报告实验和RIP实验验证结合;检测miR-31-5p表达及调控关系

5

miR-31-5p抑制对circ-FBXW12敲低效应的逆转

验证circ-FBXW12通过miR-31-5p发挥作用

在HG条件下共转染si-circ-FBXW12和anti-miR-31-5p,检测细胞功能及蛋白表达

6

验证miR-31-5p与LIN28B的靶向关系

验证LIN28B是否为miR-31-5p的直接靶基因

starBase预测靶基因;双荧光素酶报告实验和RIP实验验证;检测LIN28B表达及调控关系

7

LIN28B敲低的功能实验

探究LIN28B在HG诱导的HMCs中的作用

转染si-LIN28B后,检测细胞活力、炎症、细胞周期、增殖、ECM和氧化应激指标

8

miR-31-5p过表达及LIN28B回补实验

验证miR-31-5p通过靶向LIN28B发挥抑制作用

在HG条件下转染miR-31-5p和LIN28B过表达载体,检测细胞功能及蛋白表达

9

circ-FBXW12/miR-31-5p/LIN28B通路的验证

验证circ-FBXW12通过miR-31-5p调控LIN28B表达

在HG条件下转染si-circ-FBXW12和anti-miR-31-5p,检测LIN28B mRNA和蛋白水平

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
DMEM培养基Procell--
胎牛血清Procell--
青霉素-链霉素Procell--
葡萄糖Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 2000Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
All-in-One™ miRNA第一链cDNA合成试剂盒GeneCopoeia--
PrimeScript™ RT试剂盒Takara--
SYBR Premix DimerEraserTakara--
RNase REpicentre--
PARIS试剂盒Invitrogen--
CCK-8试剂盒Sigma-Aldrich--
IL-6 ELISA试剂盒Abcamab178013
TNF-α ELISA试剂盒Abcamab181421
碘化丙啶Beyotime--
RNase ASigma-Aldrich--
FACScan®流式细胞仪BD Biosciences--
EdU掺入试剂盒RiboBio--
RIPA裂解液Sigma-Aldrich--
SDS-PAGE凝胶Sigma-Aldrich--
PVDF膜Millipore--
CyclinD1抗体Abcamab226977
P21抗体Abcamab109520
Collagen I抗体Abcamab34710
Collagen IV抗体Abcamab6586
TGF-β1抗体Abcamab215715
LIN28B抗体Abcamab115698
GAPDH抗体Abcamab37168
二抗Abcamab205719
ECL试剂盒Beyotime--
SOD检测试剂盒Sigma-Aldrich--
MDA检测试剂盒Sigma-Aldrich--
psiCHECK-2质粒Promega--
双荧光素酶报告实验试剂盒Promega--
IgG偶联磁珠Abcam--
Ago2偶联磁珠Abcam--
蛋白酶KSigma-Aldrich--

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
患者分组标准(正常、DM、DN)、UAER和Scr阈值、排除标准
阅读提示:Methods: Clinical sample acquisition
细胞培养与高糖处理
HMCs来源、培养基成分(DMEM+10% FBS+1% P/S)、葡萄糖浓度(5.5 mM对照,30 mM HG)、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell culture
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 2000)、siRNA/mimic/inhibitor/质粒的序列或来源(GenePharma)
阅读提示:Methods: Cell transfection
功能检测
CCK-8孵育时间2小时,EdU孵育2小时,细胞周期固定条件(75%乙醇4°C 8小时),ELISA试剂盒编号,Western blot抗体信息
阅读提示:Methods: CCK-8 assay, EdU assay, Flow cytometry, ELISA, Western blot
机制验证
双荧光素酶报告实验的质粒构建(WT/MUT)、共转染时间(48h),RIP实验的抗体(IgG/Ago2)及处理
阅读提示:Methods: Dual-luciferase reporter assay, RNA immunoprecipitation assay