下调microRNA-221-3p通过靶向沉默信息调节因子1激活RAF/MEK/ERK信号通路促进脂蛋白(a)损伤的内皮祖细胞血管生成

Downregulation of microRNA‑221‑3p promotes angiogenesis of lipoprotein(a)‑injured endothelial progenitor cells by targeting silent information regulator 1 to activate the RAF/MEK/ERK signaling pathway.

作者信息Xiaolei Zhang, Shizhen Wang, Yongting Qin, Hang Guo
PMID39364751
发布时间2024-12
DOI10.3892/mmr.2024.13347

实验完整度

中

体外细胞实验验证miR-221-3p和SIRT1功能及下游通路,包含双荧光素酶报告、Western blot等,但缺乏体内模型和其他独立证据层级。

主要模型

人脐带血来源内皮祖细胞(EPC)

重点核对

EPC经LP(a)处理浓度10 µg/ml,37°C孵育6小时 miR-221-3p抑制剂转染浓度为50 nM,孵育6小时 SIRT1过表达质粒转染浓度为1 µg/孔 CH5126766处理浓度1 µM,孵育24小时 细胞功能实验重复三次(n=3)

摘要

本研究旨在探讨microRNA(miR)-221-3p在经脂蛋白(a)[LP(a)]处理的内皮祖细胞(EPCs)中的作用。通过免疫荧光实验鉴定EPCs,并使用逆转录-定量PCR测量miR-221-3p水平。EPCs迁移通过Transwell实验检测,增殖通过5-乙炔基-2'-脱氧尿苷染色测量,黏附通过显微镜评估。使用流式细胞术测量细胞凋亡,蛋白质表达通过western blotting检测。双荧光素酶报告基因实验用于确认靶标相互作用。LP(a)处理后,EPCs的增殖、迁移、黏附和血管生成能力降低,细胞凋亡增加。转染miR-221-3p抑制剂后这些效应减弱。过表达沉默信息调节因子1(SIRT1)也削弱了LP(a)对EPCs的负面影响。抑制RAF/MEK/ERK信号通路阻断了SIRT1过表达的作用。总之,miR-221-3p抑制剂转染通过SIRT1激活RAF/MEK/ERK信号通路,促进EPCs的增殖、迁移、黏附和血管生成,并减少细胞凋亡。

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-221-3p在LP(a)损伤的内皮祖细胞中是否通过靶向SIRT1调节细胞功能和血管生成,并涉及RAF/MEK/ERK信号通路?
核心机制
miR-221-3p通过直接靶向SIRT1,抑制SIRT1表达,进而下调RAF/MEK/ERK信号通路的磷酸化水平,从而抑制EPCs的增殖、迁移、黏附和血管生成,促进凋亡。
主要证据
双荧光素酶报告实验证实miR-221-3p直接靶向SIRT1;Western blot显示miR-221-3p抑制剂增加SIRT1蛋白表达及p-RAF、p-MEK、p-ERK水平;过表达SIRT1逆转LP(a)对EPC功能的抑制作用,而CH5126766阻断此效应。
研究意义
研究提示miR-221-3p和SIRT1可能是心血管疾病的潜在治疗靶点。

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

EPC培养与鉴定

验证所用细胞为内皮祖细胞。

人脐带血EPCs购买后,通过免疫荧光检测CD133和VEGFR-2表达,以及Dil-AcLDL摄取和UEA-1结合实验进行鉴定。

2

LP(a)损伤模型建立

模拟LP(a)对EPC的损伤,评估对细胞功能的影响。

EPCs用LP(a)处理,检测miR-221-3p表达及细胞增殖、迁移、凋亡、黏附和血管生成的变化。

3

miR-221-3p靶基因预测与验证

确定miR-221-3p的直接靶基因。

使用PITA、miRanda、GeneCards和DisGeNET数据库筛选,ENCORI预测结合位点,双荧光素酶报告实验验证靶向关系。

4

miR-221-3p功能验证

验证抑制miR-221-3p对LP(a)诱导的EPC功能障碍的影响。

转染miR-221-3p抑制剂后,检测细胞增殖(EdU)、迁移(Transwell)、凋亡(流式)、黏附、血管生成。

5

SIRT1过表达功能验证

验证SIRT1过表达能否逆转LP(a)对EPC的负面影响。

转染pc-SIRT1过表达质粒后,检测细胞功能。

6

信号通路验证

验证SIRT1是否通过RAF/MEK/ERK通路发挥作用。

用CH5126766(MEK/RAF抑制剂)处理SIRT1过表达细胞,检测通路蛋白磷酸化水平及细胞功能。

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
内皮细胞生长培养基LonzaCC-3162
胎牛血清Shanghai ExCell Biology--
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific--
脂蛋白(a)Sigma-Aldrich--
EPC生长培养基----
抗CD133抗体Abcamab19898
抗VEGFR-2抗体Cell Signaling Technology2479
Alexa Fluor 488抗兔二抗Thermo Fisher ScientificA11008
Dil标记乙酰化低密度脂蛋白Thermo Fisher ScientificL3484
FITC标记荆豆凝集素1Thermo Fisher ScientificL32476
DAPI染料Thermo Fisher Scientific--
ProLong Gold防淬灭封片剂Thermo Fisher Scientific--
miR-221-3p模拟物/阴性对照模拟物Guangzhou RiboBiomiR10000278-1-5
miR-221-3p抑制剂/阴性对照抑制剂Guangzhou RiboBiomiR20000278-1-5
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
RNA提取试剂盒Shanghai Yuduo Biotechnology--
iScript cDNA合成试剂盒Bio-Rad Laboratories--
SYBR Green染料Bio-Rad Laboratories--
CFX96实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad Laboratories--
5-乙炔基-2'-脱氧尿苷----
1X Apollo反应混合液Guangzhou RiboBio--
Hoechst 33342染料Thermo Fisher Scientific--
8 µm孔径Transwell小室Corning--
基质胶Corning--
结晶紫Sigma-Aldrich--
TransDetect Annexin V-FITC/PI试剂盒TransGen Biotech--
NovoCyte Advanteon B4流式细胞仪Agilent Technologies--
肿瘤坏死因子-αPeproTech--
CM-DiI细胞示踪染料Invitrogen--
双荧光素酶报告实验Promega--
xMark酶标仪Bio-Rad Laboratories--
Geltrex基质胶Thermo Fisher Scientific--
CH5126766----
RIPA裂解液----
蛋白酶和磷酸酶抑制剂Roche--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗SIRT1抗体Abcamab110304
抗RAF抗体Abcamab200653
抗p-RAF抗体Abcamab112053
抗MEK抗体Proteintech11049-1-AP
抗p-MEK抗体Proteintech11049-1-AP
抗ERK抗体Proteintech66192-1-Ig
抗p-ERK抗体Proteintech28733-1-AP
抗GAPDH抗体ProteintechCL488-60004
HRP偶联二抗ProteintechSA00001-1;
ECL化学发光检测系统Thermo Fisher Scientific--

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
EPC培养与鉴定
EPC来源:人脐带血,细胞系CP-H181;培养条件:EGM-2、10% FBS、100 U/ml青霉素、100 µg/ml链霉素、37°C、5% CO2;鉴定标志:CD133、VEGFR-2、Dil-AcLDL摄取、UEA-1结合
阅读提示:Methods:Cell culture and modeling;Results:Identification of EPCs
LP(a)损伤模型
LP(a)浓度10 µg/ml,处理时间6小时
阅读提示:Methods:Cell culture and modeling
细胞转染
miR-221-3p抑制剂/模拟物浓度50 nM;SIRT1过表达质粒浓度1 µg/孔;转染时间6小时,后更换培养基培养24小时
阅读提示:Methods:Cell transfection
细胞功能检测
EdU实验、Transwell迁移、黏附实验、血管生成实验的具体操作细节和重复次数(n=3)
阅读提示:Methods:EdU assay, Transwell assay, Adhesion assay, Angiogenesis assay
信号通路验证
CH5126766处理浓度1 µM,处理时间24小时;Western blot检测p-RAF、p-MEK、p-ERK
阅读提示:Methods:Angiogenesis assay, Western blot analysis;Results:Effect of SIRT1...