circUQCRC2通过靶向miR-381-3p激活VEGFA/NF-κB通路促进儿童哮喘进展

circUQCRC2 promotes asthma progression in children by activating the VEGFA/NF-κB pathway by targeting miR-381-3p.

作者信息Li-Juan Yang, Shu-Xiang Sui, Qing-Hua Zheng, Min Wang
PMID39031804
发布时间2024-08
DOI10.1002/kjm2.12868

实验完整度

高

包含体内OVA诱导小鼠哮喘模型和体外PDGF-BB刺激的SMC模型,并进行功能验证(增殖、迁移、炎症、氧化应激)和机制验证(双荧光素酶、RIP、Western blot),证据层级独立且完整。

主要模型

OVA诱导的BALB/c小鼠哮喘模型 PDGF-BB刺激的小鼠平滑肌细胞(SMC)模型

重点核对

小鼠模型:2周龄雌性BALB/c小鼠,在第0天和第14天皮下注射20μg OVA(含2mg氢氧化铝佐剂),第22-28天雾化吸入1% OVA,每日30分钟;sh-circUQCRC2(3mg/mL,50μL)气管内注射 细胞模型:小鼠SMCs(CP-M158)用25ng/mL PDGF-BB处理24小时 转染试剂:Lipofectamine 2000 检测指标:IL-6、TNF-α、MDA、NO、SOD、α-SMA、E-cadherin、VEGFA、p-NF-κB p65 统计方法:数据以mean±SD表示,采用Student's t检验和单因素方差分析,p<0.05为差异有统计学意义

摘要

本研究旨在探讨circUQCRC2在儿童哮喘中的作用和机制。建立卵清蛋白诱导的哮喘小鼠模型,以评估circUQCRC2对儿童哮喘氧化应激、炎症和胶原沉积的影响。评估circUQCRC2对血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)诱导的平滑肌细胞(SMCs)的影响,预测并验证miRNA的下游mRNA及其相关通路,并评估其对哮喘小鼠的影响。circUQCRC2在哮喘小鼠支气管肺泡灌洗液和PDGF-BB处理的SMCs中表达上调。敲低circUQCRC2减轻了哮喘小鼠的组织损伤,改善了哮喘小鼠和PDGF-BB处理的SMC中的炎症水平和氧化应激,抑制了SMC的恶性增殖和迁移,并改善了气道重塑。机制上,circUQCRC2通过miR-381-3p调节VEGFA表达并激活NF-κB级联反应。circUQCRC2敲低通过调节miR-381-3p/VEGFA轴使NF-κB级联失活。促进circUQCRC2通过激活miR-381-3p/VEGFA/NF-κB级联刺激哮喘发展。因此,敲低circUQCRC2或过表达miR-381-3p为治疗儿童哮喘提供了一种新方法。

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
circUQCRC2在儿童哮喘中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
circUQCRC2作为miR-381-3p的分子海绵,上调miR-381-3p靶基因VEGFA的表达,进而激活NF-κB信号通路,促进哮喘的炎症、氧化应激和气道重塑。
主要证据
OVA诱导的哮喘小鼠模型和PDGF-BB刺激的SMC模型中,circUQCRC2表达上调;敲低circUQCRC2减轻炎症、氧化应激和胶原沉积,抑制SMC增殖和迁移;双荧光素酶报告基因和RIP实验证实circUQCRC2与miR-381-3p、miR-381-3p与VEGFA的直接结合;Western blot显示circUQCRC2敲低降低VEGFA表达和NF-κB磷酸化。
研究意义
敲低circUQCRC2或过表达miR-381-3p可能为儿童哮喘治疗提供新的靶点。

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

建立哮喘模型并检测circUQCRC2表达

验证circUQCRC2在哮喘状态下的表达变化及环状特性。

建立OVA诱导的小鼠哮喘模型和PDGF-BB刺激的SMC模型,通过RT-qPCR检测circUQCRC2表达,并利用RNase R实验和亚细胞定位分析其环状特性和细胞分布。

2

敲低circUQCRC2评估体内功能

评估敲低circUQCRC2对OVA诱导哮喘小鼠病理状态的影响。

在哮喘小鼠气管内注射sh-circUQCRC2,通过ELISA检测氧化应激指标(MDA、NO、SOD)和炎症因子(IL-6、TNF-α),检测BALF中炎症细胞计数,HE染色和Masson染色观察肺部病理和胶原沉积。

3

敲低circUQCRC2评估体外功能

评估敲低circUQCRC2对PDGF-BB诱导的SMC增殖、迁移、炎症和氧化应激的影响。

将si-circUQCRC2转染至SMCs,通过CCK-8、Transwell、Western blot和ELISA分别检测细胞增殖、迁移、α-SMA/E-cadherin表达及炎症和氧化应激指标。

4

验证circUQCRC2与miR-381-3p的靶向关系

验证circUQCRC2是否作为miR-381-3p的分子海绵。

通过starBase预测结合位点,双荧光素酶报告基因和RIP实验验证circUQCRC2与miR-381-3p的直接结合。

5

验证miR-381-3p靶向VEGFA

验证miR-381-3p是否直接靶向VEGFA。

通过RT-qPCR和Western blot检测VEGFA表达,双荧光素酶报告基因和RIP实验验证miR-381-3p与VEGFA的靶向关系。

6

验证VEGFA/NF-κB通路激活

验证circUQCRC2通过miR-381-3p/VEGFA轴激活NF-κB通路。

通过Western blot检测小鼠肺组织和SMCs中VEGFA表达和NF-κB磷酸化水平,并验证miR-381-3p inhibitor和VEGFA过表达对NF-κB通路的影响。

7

救援实验验证通路因果性

验证miR-381-3p inhibitor和VEGFA过表达是否逆转circUQCRC2敲低的效果。

在SMCs中共转染si-circUQCRC2与miR-381-3p inhibitor或VEGFA过表达质粒,检测细胞增殖、迁移、α-SMA/E-cadherin表达及炎症和氧化应激指标。

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
卵清蛋白Sigma--
氢氧化铝佐剂----
shRNA慢病毒载体GenePharma--
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清----
胰蛋白酶Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
血小板衍生生长因子-BB----
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript II第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
miRNA反转录试剂盒TaKaRa--
SYBR Green检测Cowin Biotech--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
α-SMA抗体Abcamab7817
E-钙黏蛋白抗体Abcamab212059
VEGFA抗体Abcamab46154
磷酸化NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3039
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242
GAPDH抗体Abcamab9485
山羊抗小鼠二抗Abcamab205719
山羊抗兔二抗Abcamab124055
IL-6 ELISA试剂盒Abcamab222503
TNF-α ELISA试剂盒Abcamab208348
SOD检测试剂盒Nanjing Jiengcheng Bioengineering InstituteA001-3-2
NO检测试剂盒Nanjing Jiengcheng Bioengineering InstituteA012-1-2
MDA检测试剂盒Nanjing Jiengcheng Bioengineering InstituteA003-1-2
CCK-8试剂盒Dojindo--
Transwell小室Corning--
pmirGLO荧光素酶载体GenePharma--
荧光素酶报告基因检测系统试剂盒Promega--
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore--
Ago2抗体Abcamab186733
IgG抗体Abcamab6789
PARIS蛋白和RNA分离系统试剂盒Thermo Fisher Scientific--
核糖核酸酶REpicenter Technologies--
HE染液Sigma-Aldrich--
Weigert染液Sigma-Aldrich--
丽春红酸溶液----
苯胺蓝----
血细胞计数器Drew ScientificHemavet
光学显微镜Leica--
尼康显微镜Nikon--
Spectra Max 250分光光度计Molecular Devices--

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
动物模型构建
小鼠品系、年龄、性别;OVA剂量、佐剂类型和剂量;致敏和激发时间及方式;sh-circUQCRC2给药剂量和途径
阅读提示:Materials and Methods 2.1 Animal model
细胞培养与处理
SMC细胞系来源;培养基类型;PDGF-BB处理浓度和时间;培养条件(CO2浓度、温度)
阅读提示:Materials and Methods 2.5 Cell culture and transfection
转染条件
转染试剂;转染时细胞密度;siRNA、mimic、inhibitor、质粒浓度和转染时间
阅读提示:Materials and Methods 2.5 Cell culture and transfection
circUQCRC2敲低效率验证
si-circUQCRC2序列和转染后敲低效率;sh-circUQCRC2在体内的敲低效率
阅读提示:Materials and Methods 2.5 and Results 3.2
机制验证实验
双荧光素酶报告基因实验中的载体构建、突变位点、共转染比例;RIP实验中的抗体、细胞裂解量
阅读提示:Materials and Methods 2.12 and 2.13
Western blot
一抗稀释比例、孵育条件;二抗稀释比例;内参蛋白选择
阅读提示:Materials and Methods 2.10