微小RNA 181a-2-3p通过靶向GJB2减轻脓毒症诱导的急性肾损伤中肾小管上皮细胞的凋亡

MicroRNA 181a-2-3p Alleviates the Apoptosis of Renal Tubular Epithelial Cells via Targeting GJB2 in Sepsis-Induced Acute Kidney Injury.

作者信息Hui-Xing Yi, Shou-Yin Jiang, Ling-Hua Yu, Kan Chen, Zeng-Xiang Yang, Qin Wu
PMID33875577
发布时间2021-06-23
DOI10.1128/MCB.00016-21

实验完整度

包含患者数据、CLP小鼠模型和LPS诱导的细胞模型,并通过功能获得/丧失、双荧光素酶报告基因、RIP和Western blot等验证机制。

主要模型

CLP诱导的脓毒症小鼠模型 TCMK-1细胞 HK2细胞 GSE46955数据集

重点核对

miR-181a-2-3p在患者和小鼠模型中的表达下调 CLP小鼠模型中使用agomir/antagomir进行体内转染 LPS处理浓度和时间(50或100 μg/ml,24小时) GJB2作为miR-181a-2-3p靶标的验证 GJB2过表达或敲低对脓毒症炎症和凋亡的影响

摘要

急性肾损伤(AKI)是脓毒症最常见的并发症。微小RNA(miRNA)在脓毒症诱导的AKI中发挥重要作用。本文旨在探讨miRNA 181a-2-3p(miR-181a-2-3p)在脓毒症诱导的AKI中的作用及其潜在机制。我们的结果显示,miR-181a-2-3p在脓毒症患者和接受盲肠结扎穿刺(CLP)的小鼠模型中表达水平较低。添加miR-181a-2-3p拮抗剂加重了CLP小鼠模型中的脓毒症诱导的肾损伤和炎症反应,如苏木精和伊红(H&E)染色和实时定量PCR(qRT-PCR)所示。此外,miR-181a-2-3p模拟物减轻了脂多糖(LPS)诱导的炎症反应以及TCMK-1细胞的凋亡。此外,GSE46955数据集的结果表明,GJB2在脓毒症患者中高表达,但恢复后低表达。进一步,进行了双荧光素酶报告基因实验和RNA免疫沉淀(RIP)实验,证实GJB2是miR-181a-2-3p的靶标,并且GJB2的过表达逆转了miR-181a-2-3p模拟物对LPS诱导的脓毒症细胞模型的抗炎和抗凋亡作用。总之,miR-181a-2-3p通过上调GJB2表达减轻脓毒症患者和动物模型的炎症反应和细胞凋亡,这可能为脓毒症提供新的治疗策略。

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-181a-2-3p在脓毒症诱导的急性肾损伤中的作用及其潜在机制是什么?
核心机制
miR-181a-2-3p通过靶向并下调GJB2表达,减轻脓毒症诱导的肾小管上皮细胞炎症反应和凋亡。
主要证据
在CLP小鼠模型中,agomir-181a-2-3p减轻肾损伤和炎症;在LPS诱导的TCMK-1和HK2细胞中,miR-181a-2-3p mimic减轻炎症和凋亡,而GJB2过表达逆转这些效应;双荧光素酶报告基因和RIP实验证实GJB2为直接靶标。
研究意义
miR-181a-2-3p可能作为脓毒症的早期检测标志物,并提供治疗靶点。

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

构建脓毒症模型并检测miR-181a-2-3p表达

评估miR-181a-2-3p在脓毒症中的表达变化及其与肾损伤的相关性

构建LPS诱导的细胞模型和CLP小鼠模型,通过qRT-PCR检测miR-181a-2-3p表达;在CLP小鼠中通过尾静脉注射agomir/antagomir进行体内转染。

2

评估miR-181a-2-3p对肾损伤和炎症的影响

确定miR-181a-2-3p对脓毒症诱导的肾损伤和炎症的功能作用

通过H&E染色、ELISA检测肾功能标志物和炎症因子、caspase-3活性测定。

3

检测miR-181a-2-3p对细胞凋亡和炎症的影响

验证miR-181a-2-3p在体外对细胞凋亡和炎症的调节作用

使用miR-181a-2-3p mimic或inhibitor转染TCMK-1和HK2细胞,检测细胞活力、凋亡和炎症因子表达。

4

鉴定GJB2为miR-181a-2-3p的靶基因

确定miR-181a-2-3p直接靶向GJB2并调节其表达

利用GSE46955数据集和TargetScan预测靶基因,双荧光素酶报告基因和RIP实验验证直接结合,Western blot检测GJB2蛋白表达。

5

验证GJB2在脓毒症诱导AKI中的作用

评估GJB2对脓毒症肾损伤的功能影响及与miR-181a-2-3p的关系

在CLP小鼠中敲低或过表达GJB2,检测肾损伤指标;在HK2细胞中共转染miR-181a-2-3p和GJB2载体,检测细胞凋亡和炎症。

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
杜氏改良Eagle培养基Life Technology--
胎牛血清Life Technology--
青霉素/链霉素Life Technology--
脂多糖----
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
Entranster-in vivo试剂Engreen Biosystem, Ltd.--
卡洛芬MedChemExpress--
TRIzol试剂ThermoFisher--
cDNA逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific--
SYBR Green预混试剂盒Thermo Fisher Scientific--
TaqMan microRNA逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific--
血液总RNA提取试剂盒BioTeke Corporation--
RIPA裂解缓冲液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗Bax抗体Beyotime--
抗Bcl-2抗体Beyotime--
抗cleaved caspase-3抗体Abcam--
抗cleaved caspase-9抗体Abcam--
抗GAPDH抗体Beyotime--
HRP标记的二抗Abcam--
FITC膜联蛋白V和碘化丙啶双染色试剂盒Invitrogen--
流式细胞仪BD Biosciences--
细胞计数试剂盒-8Dojindo--
分光光度计(Multiskan MK3)Thermo Fisher Scientific--
双荧光素酶报告基因试剂盒Promega--
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore--
抗Ago2抗体Millipore--
抗IgG抗体Millipore--
caspase-3活性检测试剂盒Bestbio--
IL-1β、IL-6、TNF-α ELISA试剂盒BioLegend--
Cr和BUN ELISA试剂盒Jiancheng--
NGAL和KIM-1 ELISA试剂盒Beyotime--

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
脓毒症动物模型构建
小鼠品系、性别、体重、分组、每组数量;CLP手术细节(结扎位置、穿刺次数、针头规格);疼痛控制药物及剂量
阅读提示:Materials and Methods: Construction of cecal ligation and puncture (CLP) mouse models and transfection.
体内转染
转染试剂、剂量、注射途径、时间点
阅读提示:Materials and Methods: Construction of cecal ligation and puncture (CLP) mouse models and transfection.
细胞培养与LPS处理
细胞系;培养基成分;LPS浓度和处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture and constructing sepsis cell models.
细胞转染
转染试剂、miRNA模拟物/抑制剂或siRNA/载体浓度、转染时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell transfection.
肾损伤和炎症评估
肾功能标志物(Cr、BUN、NGAL、KIM-1)和炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)检测方法;caspase-3活性检测
阅读提示:Materials and Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay, Caspase-3 activity assay.
靶基因验证
双荧光素酶报告基因实验的细胞系、转染方法、荧光素酶活性检测时间;RIP实验的抗体和试剂盒
阅读提示:Materials and Methods: Dual-luciferase reporter assay, RNA immunoprecipitation assay.
蛋白质表达检测
抗体稀释比例、孵育条件和检测试剂
阅读提示:Materials and Methods: Western blotting.
数据统计
统计软件、检验方法、显著性阈值
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis.