MiR-2113过表达通过抑制HMGB1减轻脓毒症诱导的急性肺功能障碍、炎症和纤维化

MiR-2113 overexpression attenuates sepsis-induced acute pulmonary dysfunction, inflammation and fibrosis by inhibition of HMGB1.

作者信息Yong Li, Hui-Ling Xu, Xiu-Wen Kang, Suo Xu, Zhi-Fang Mou
PMID38298668
期刊Heliyon
发布时间2023-11
DOI10.1016/j.heliyon.2023.e22772

实验完整度

高

包括细胞模型(LPS诱导MLE-12)和动物模型(CLP小鼠),包含功能验证(CCK-8、流式)和机制验证(双荧光素酶报告基因、rescue实验)。

主要模型

LPS诱导的MLE-12小鼠肺上皮细胞 盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的脓毒症小鼠模型 脓毒症患者血清样本

重点核对

细胞模型:MLE-12细胞,LPS浓度10 μg/ml处理24 h 动物模型:C57BL/6小鼠,CLP手术,agomir-miR-2113剂量30 mg/kg尾静脉注射 细胞转染:miR-2113 mimic 100 pmol,pcDNA-HMGB1 50 nM,Lipofectamine 3000 样本量:细胞实验至少三次独立重复;小鼠每组n=6 检测终点:miR-2113和HMGB1表达、细胞增殖、凋亡、炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)、纤维化标志物(α-SMA、FN、胶原I)、肺功能参数

摘要

目的 脓毒症诱导的急性肺损伤与高死亡率相关。MiR-2113在人类疾病中具有重要功能。本研究旨在阐明miR-2113在脓毒症诱导的急性肺损伤中的作用和机制。 方法 通过定量实时PCR检测脂多糖(LPS)诱导的MLE-12细胞、脓毒症患者血清和盲肠结扎穿孔小鼠模型中miR-2113的表达。通过Cell Counting Kit-8实验、流式细胞术、酶联免疫吸附试验、Western blot和免疫荧光评估miR-2113在LPS处理的MLE-12细胞中的功能。通过苏木精-伊红染色、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP-生物素缺口末端标记实验、急性肺功能障碍分析、支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶水平和总蛋白浓度以及Masson染色评估miR-2113对盲肠结扎穿孔诱导的小鼠急性肺损伤的影响。此外,使用双荧光素酶报告基因实验检测了miR-2113的机制。 结果 在LPS诱导的MLE-12细胞、脓毒症患者血清和盲肠结扎穿孔小鼠模型中,miR-2113表达降低。miR-2113过表达恢复了LPS降低的MLE-12细胞增殖,但减轻了LPS诱导的MLE-12细胞凋亡以及炎症和纤维化标志物。此外,我们发现miR-2113模拟物通过负性调节高迁移率族蛋白B1减轻LPS诱导的MLE-12细胞损伤。体内数据进一步证实,miR-2113过表达减轻了盲肠结扎穿孔诱导的脓毒症小鼠的急性肺功能障碍、炎症和纤维化。 结论 MiR-2113通过降低高迁移率族蛋白B1缓解了脓毒症诱导的急性肺功能障碍、炎症和纤维化。

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-2113在脓毒症诱导的急性肺损伤中的作用及其机制是什么?
核心机制
miR-2113通过直接靶向并负性调控HMGB1,从而减轻脓毒症诱导的急性肺损伤。
主要证据
双荧光素酶报告基因实验证实miR-2113靶向HMGB1;miR-2113 mimic降低LPS诱导MLE-12细胞中HMGB1蛋白水平,且HMGB1过表达逆转miR-2113 mimic对细胞损伤的保护作用;体内实验中agomir-miR-2113降低CLP小鼠肺组织中HMGB1表达并减轻肺损伤。
研究意义
本研究表明miR-2113可能是脓毒症诱导急性肺损伤诊断和治疗的新型靶点。

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

检测miR-2113在脓毒症模型中的表达

明确miR-2113在脓毒症相关模型中的表达变化。

用qRT-PCR检测不同浓度LPS诱导的MLE-12细胞、脓毒症患者血清和CLP小鼠肺组织中miR-2113的表达。

2

体外功能验证

评估miR-2113过表达对LPS诱导的MLE-12细胞损伤的影响。

将miR-2113 mimic转染至LPS诱导的MLE-12细胞,检测细胞增殖、凋亡、炎症和纤维化标志物。

3

机制验证

验证miR-2113是否靶向HMGB1及其在细胞损伤中的作用。

利用TargetScan预测miR-2113靶基因,双荧光素酶报告基因实验验证结合,Western blot检测HMGB1蛋白水平,并通过HMGB1过表达进行rescue实验。

4

体内药效验证

评估miR-2113过表达对CLP诱导脓毒症小鼠肺损伤的影响。

通过尾静脉注射agomir-miR-2113至CLP小鼠,检测肺组织病理、细胞凋亡、肺功能、BALF中LDH和总蛋白、炎症和纤维化标志物。

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
F12/DMEM培养基BasalMediaSH30023.01
胎牛血清Gibco10099141C
脂多糖G-CLONECS0158
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000-015
Trizol试剂Absinabs60154
microRNA逆转录试剂盒EZBioscienceEZB-miRT3/EZB-miRT3-L
PrimeScript逆转录预混液TaKaRaRR036A
SYBR Green预混液TaKaRaRR820A
细胞计数试剂盒-8Absinabs50003
Annexin V结合缓冲液ProcellP-CA-151
Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒ProcellP-CA-201
IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0037c
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0044c
TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M3063
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0009
SDS-PAGE凝胶GenscriptM01215C
PVDF膜Bio-Rad1620177
ECL化学发光试剂盒Mlbioml095429
抗α-SMA抗体Abcamab124964
抗FN抗体Abcamab2413
抗胶原I抗体Abcamab138492
抗HMGB1抗体Abcamab18256
抗IL-1β抗体Abcamab254360
抗IL-6抗体Abcamab233706
抗TNF-α抗体Abcamab183218
抗β-actin抗体Abcamab8226
二抗Abcamab205718
牛血清白蛋白Abcamab245930
FITC标记二抗Abcamab7086
DAPI染料Abcamab285390
pGL3载体Promega--
伊红G-CLONECS1703
TUNEL检测试剂盒Abcamab206386
Buxco肺功能检测系统----
LDH活性检测试剂盒ElabscienceE-BC-K046-M
天青石蓝染液SbjbioBP-DL008
丽春红酸性品红G-CLONERS1850
磷钼酸G-CLONERS2780

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
细胞培养与药物处理
MLE-12细胞来源(HyCyte),培养基F12/DMEM(10% FBS),LPS浓度10 μg/ml处理24 h
阅读提示:参见Materials and methods: 2.2 Cell culture and treatment
细胞转染
miR-2113 mimic 100 pmol,pcDNA-HMGB1 50 nM,Lipofectamine 3000,DNA与转染试剂比例1:1,转染48 h
阅读提示:参见Materials and methods: 2.3 Cell transfection
CLP动物模型
C57BL/6小鼠(6-8周龄,雄性?未明确),CLP手术,agomir-miR-2113剂量30 mg/kg尾静脉注射,每组n=6
阅读提示:参见Materials and methods: 2.4 Construction of sepsis mouse model 和 Figure 4 legend
肺功能检测
使用Buxco系统,麻醉后记录气道阻力、肺通气量、肺顺应性、潮气量、呼吸频率;湿干比检测
阅读提示:参见Materials and methods: 2.14 Analysis of acute pulmonary dysfunction in mice
BALF收集与检测
BALF离心条件(400×g, 3 min),LDH检测使用ELISA试剂盒(E-BC-K046-M),总蛋白使用BCA试剂盒
阅读提示:参见Materials and methods: 2.4 和 2.15