hsa_circ_0001861的过表达通过靶向miR-296-5p/BCL-2结合成分3轴抑制肺纤维化

Overexpression of hsa_circ_0001861 inhibits pulmonary fibrosis through targeting miR-296-5p/BCL-2 binding component 3 axis.

作者信息Tao Wu, Shikui Wu, Hailu Jiao, Jun Feng, Xiang Zeng
PMID37781863
发布时间2023-10
DOI10.4081/ejh.2023.3839

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、迁移、凋亡、蛋白检测)、RNA pull-down和双荧光素酶报告实验、体内小鼠模型及组织学分析,且进行功能验证和机制验证。

主要模型

人肺成纤维细胞 293T细胞 C57BL/6小鼠肺纤维化模型(博来霉素诱导)

重点核对

TGF-β处理浓度5 ng/mL,处理48小时 hsa_circ_0001861过表达载体(pcDNA3.1-hsa_circ_0001861)转染48小时 BBC3敲低采用shRNA慢病毒感染,并使用嘌呤霉素(2.5 μg/mL)筛选 CCK-8实验细胞密度为10,000细胞/孔,EdU实验为2×10^4细胞,TUNEL染色使用TUNEL试剂A和B 动物实验中博来霉素剂量1 unit/kg,气管内注射50 μL,hsa_circ_0001861过表达慢病毒颗粒1x10^11载体,给药后3天

摘要

肺纤维化是一种进行性肺部疾病。已有证据表明hsa_circular(circ)RNA_0001861在肺纤维化中表达失调。然而,hsa_circRNA_0001861在肺纤维化中的详细功能仍未被探索。为了研究hsa_circRNA_0001861在肺纤维化中的作用,使用人肺成纤维细胞进行体外实验,并通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)染色分别评估细胞活力和增殖。采用Western blot分析和逆转录定量PCR(RT-qPCR)评估蛋白和mRNA水平。同时,通过RNA pull-down实验研究了hsa_circRNA_0001861、miR-296-5p和BCL-2结合成分3(BBC3)之间的关系。此外,构建了体内肺纤维化模型以评估hsa_circRNA_0001861在肺纤维化中的作用。数据显示,TGF-β1显著增加肺成纤维细胞的增殖,而hsa_circRNA_0001861的过表达显著消除了这一现象。hsa_circRNA_0001861过表达通过介导α-平滑肌肌动蛋白、E-钙黏蛋白、III型胶原和纤连蛋白1,显著抑制了TGF-β1诱导的肺成纤维细胞纤维化。同时,hsa_circRNA_0001861可以与miR-296-5p结合,BBC3被确定为miR-296-5p的下游mRNA。此外,hsa_circRNA_0001861的上调通过上调BBC3明显逆转了TGF-β1诱导的肺成纤维细胞纤维化和增殖。此外,hsa_circRNA_0001861上调在体内显著减轻了肺纤维化。hsa_circRNA_0001861上调通过调节miR-296-5p/BBC3轴减轻了肺纤维化。因此,本研究可能为发现对抗肺纤维化的新方法提供一些见解。

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
探讨hsa_circ_0001861在肺纤维化中的具体作用及其分子机制。
核心机制
hsa_circ_0001861作为miR-296-5p的分子海绵,上调其下游靶基因BBC3,从而抑制TGF-β诱导的肺成纤维细胞增殖和纤维化,并在体内减轻博来霉素诱导的肺纤维化。
主要证据
体外实验显示hsa_circ_0001861过表达逆转TGF-β诱导的肺成纤维细胞增殖、迁移和纤维化蛋白(α-SMA、胶原I、纤连蛋白)表达上调,诱导细胞凋亡;RNA pull-down和双荧光素酶实验证实hsa_circ_0001861直接结合miR-296-5p,且BBC3为miR-296-5p的直接靶标;BBC3敲低可逆转hsa_circ_0001861的效应。体内实验显示hsa_circ_0001861过表达减轻博来霉素诱导的小鼠肺纤维化和炎症浸润。
研究意义
本研究首次阐明hsa_circ_0001861在肺纤维化中的作用及其机制,为肺纤维化治疗新策略的发现提供理论依据。

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

体外纤维化模型建立及hsa_circ_0001861表达检测

验证TGF-β处理是否下调hsa_circ_0001861表达,以及过表达载体是否有效上调其水平。

用人肺成纤维细胞,经TGF-β(5 ng/mL)处理48小时诱导纤维化模型,并转染pcDNA3.1-hsa_circ_0001861(OE)或空载体(NC)48小时,通过RT-qPCR检测hsa_circ_0001861表达。

2

细胞增殖和活力检测

评估hsa_circ_0001861过表达对TGF-β诱导的成纤维细胞增殖和活力的影响。

用CCK-8和EdU染色检测细胞活力和增殖,比较对照组、TGF-β组、TGF-β+NC组和TGF-β+OE组。

3

细胞迁移检测

评估hsa_circ_0001861过表达对TGF-β诱导的成纤维细胞迁移的影响。

通过伤口愈合实验检测细胞迁移,比较不同处理组的迁移面积。

4

纤维化相关蛋白表达检测

检测hsa_circ_0001861过表达对TGF-β诱导的纤维化标志物蛋白表达的影响。

Western blot检测α-SMA、E-cadherin、胶原III、纤连蛋白和β-actin蛋白水平。

5

靶向关系验证

验证hsa_circ_0001861与miR-296-5p的相互作用,以及miR-296-5p与BBC3的靶向关系。

利用数据库预测,并采用双荧光素酶报告实验和RNA pull-down验证结合。

6

机制验证

验证hsa_circ_0001861通过上调BBC3介导其抑制纤维化的作用。

在成纤维细胞中敲低BBC3,检测细胞增殖、凋亡及纤维化蛋白表达的变化。

7

体内验证

评估hsa_circ_0001861过表达对博来霉素诱导的小鼠肺纤维化的影响。

建立博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型,通过气管内注射hsa_circ_0001861过表达慢病毒,通过组织学染色评估纤维化程度。

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培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
青霉素文中未明确说明--
链霉素文中未明确说明--
转化生长因子-βR&D systemNo. 7754-BH
博来霉素文中未明确说明--
嘌呤霉素GibcoA1113802
TRIzol试剂Takara Bio, Inc.--
EntiLink™试剂盒ELK Biotechnology, Co. Ltd.EQ003
SYBR Green荧光染料文中未明确说明--
安捷伦系统Agilent Technologies, Inc.--
细胞计数试剂盒-8Beyotime Institute of BiotechnologyC0038
酶标仪Wuxi Hiwell-Diatek Instruments Co., Ltd.DR-200Bs
EdU细胞增殖试剂盒Guangzhou RiboBio Co., Ltd.C10310-1
DAPI染色液文中未明确说明--
荧光显微镜Olympus Co.IX51
pmiRRB-Report™载体Guangzhou RiboBio Co., Ltd.--
Lipofectamine® 2000转染试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
双荧光素酶系统Promega Co.--
链霉亲和素偶联磁珠文中未明确说明--
TUNEL试剂A和BRoche11684817910
RIPA裂解液Beyotime Institute of Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
SDS凝胶(10%)文中未明确说明--
PVDF膜Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
抗α-SMA抗体Abcamab108531
抗E-钙黏蛋白抗体Abcamab40772
抗III型胶原抗体Abcamab184993
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8226
抗纤连蛋白1抗体Abcamab2413
HRP标记二抗Abcamab288151
增强化学发光检测试剂盒Thermo Fisher Scientific, Inc.NCI5079
抗I型胶原抗体Abcamab138492
抗α-SMA抗体Abcamab124964
二抗Aspen BiosciencesAS-1107
Masson三色染色液文中未明确说明--

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
细胞系:人肺成纤维细胞来源(Procell Life Science & Technology Co., Ltd.),293T细胞(ATCC);培养基:DMEM + 10% FBS + 青霉素(100 U/mL) + 链霉素(100 μg/mL);培养条件:37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and Methods, Cell culture
TGF-β处理
TGF-β浓度:5 ng/mL;处理时间:48小时
阅读提示:Materials and Methods, Cell culture; Figure 1 legend
转染与敲低
过表达载体:pcDNA3.1-hsa_circ_0001861(OE)或pcDNA3.1(NC)转染48小时;BBC3敲低:shRNA慢病毒感染,嘌呤霉素筛选浓度2.5 μg/mL
阅读提示:Materials and Methods, Cell transfection
增殖检测
CCK-8:细胞密度10,000/孔,处理24、48、72小时,CCK-8 10 μL,孵育2小时,测450 nm;EdU:2×10^4细胞,EdU浓度5 μM,孵育2小时;DAPI染色5分钟
阅读提示:Materials and Methods, CCK-8 assay, EdU staining; Figure 1C, D
迁移检测
细胞密度5×10^5/孔,划痕后无血清DMEM培养,转染pcDNA3.1-hsa_circ_0001861,48小时后观察,用ImageJ分析
阅读提示:Materials and Methods, Wound healing assay; Figure 2A
分子结合验证
双荧光素酶:WT/MUT-hsa_circ_0001861及BBC3载体,miR-296-5p agomir共转染48小时;RNA pull-down:生物素标记探针,磁珠孵育6小时
阅读提示:Materials and Methods, Dual luciferase assay, RNA pull-down; Figures 3B, 4B
蛋白检测
Western blot:蛋白裂解用RIPA,定量BCA,10% SDS凝胶,PVDF膜,一抗浓度1:1000,二抗1:5000,ECL检测
阅读提示:Materials and Methods, Western blot assay
动物模型
小鼠:雄性C57BL/6,20只,18-22g,9-12周;BLM剂量:1 unit/kg,气管内注射50 μL;hsa_circ_0001861慢病毒颗粒1x10^11载体,BLM后3天;异氟烷麻醉;CO2处死
阅读提示:Materials and Methods, Animal study; Figure 7
组织学分析
固定:4%多聚甲醛过夜;石蜡包埋;切片厚度5 μm;H&E和Masson染色;免疫组化:一抗collagen I (1:200)和α-SMA (1:200),二抗孵育50分钟
阅读提示:Materials and Methods, Immunohistochemical staining, Histology and fibrosis analysis; Figure 7