LncRNA MIR100HG 通过靶向 miR-31-5p 诱导椎间盘退变髓核细胞的退行性变化

LncRNA MIR100HG induces degenerative changes in intervertebral disc degeneration nucleus pulposus cells by targeting miR-31-5p.

作者信息Jincai Tian, Zhixin Li, Feng Wang, Jiayue Zhang, Liqi Zhao, Yuhui Ji, Yingxuan Huang
PMID41250222
发布时间2025-11-17
DOI10.1186/s13018-025-06379-7

实验完整度

包含临床样本分析、细胞实验(过表达和挽救实验)及分子验证(DLR、RIP),但缺少体内动物模型和蛋白水平验证。

主要模型

人髓核细胞(NPCs) 临床椎间盘组织样本

重点核对

LncRNA MIR100HG 过表达质粒 pcDNA3.1-MIR100HG 和 miR-31-5p mimic 转染 细胞增殖检测:CCK8 法,细胞接种密度 1×10^3 细胞/孔,检测时间点 0、24、48、72 小时 凋亡检测:Annexin V-FITC/PI 双染流式细胞术 靶向关系验证:双荧光素酶报告基因实验(WT-MIR100HG 和 MT-MIR100HG 质粒)和 RIP 实验 炎症因子检测:ELISA 检测 TNF-α、IL-1β、IL-10

摘要

背景:探讨 LncRNA MIR100HG 在椎间盘退变(IDD)髓核细胞(NPCs)功能和炎症水平中的调控作用。方法:共纳入 183 例患者(包括 101 例 IDD 患者)。磁共振成像(MRI)评估 IDD 程度。术中髓核组织储存于 −80 °C。Logistic 回归分析确定 IDD 的危险因素。ROC 分析评估 LncRNA MIR100HG 预测 IDD 的诊断价值。RT-qPCR 检测基因表达,CCK8 和流式细胞术观察细胞增殖和凋亡。ELISA 检测炎症因子表达。DLR 和 RIP 验证基因的靶向关系。结果:LncRNA MIR100HG 在 IDD 患者 NP 组织中表达上调,并随 Pfirrman 分级升高而增加。LncRNA MIR100HG 是 IDD 患者的危险因素,且对预测 IDD 进展具有诊断价值。过表达 LncRNA MIR100HG 导致 NPCs 增殖减慢和细胞外基质(ECM)合成减少,促进凋亡、炎症水平升高和 ECM 降解。miR-31-5p 在 IDD 患者 NP 组织中表达下调。LncRNA MIR100HG 通过 miR-31-5p 调控 NPCs 功能。转染 miR mimic 可逆转 LncRNA MIR100HG 过表达引起的 NPCs 功能改变。结论:LncRNA MIR100HG 靶向 miR-31-5p,抑制 NPCs 增殖和 ECM 合成代谢产物表达,促进 NPCs 凋亡和炎症水平升高,从而诱导 NPCs 发生退行性变化。

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
LncRNA MIR100HG 是否通过靶向 miR-31-5p 调控髓核细胞的功能和炎症水平,从而参与椎间盘退变的进展?
核心机制
LncRNA MIR100HG 作为 miR-31-5p 的上游调控因子,通过靶向并负调控 miR-31-5p,抑制 NPCs 增殖和 ECM 合成代谢产物表达,促进凋亡、炎症和 ECM 降解,从而诱导 NPCs 退化。
主要证据
临床样本显示 IDD 患者 NP 组织中 MIR100HG 上调、miR-31-5p 下调,且两者负相关;细胞实验表明过表达 MIR100HG 抑制增殖、促进凋亡和炎症、加速 ECM 降解,而 miR-31-5p mimic 可逆转这些效应;DLR 和 RIP 验证了直接靶向关系。
研究意义
为 IDD 的发病机制提供新见解,有助于识别新的药物靶点,可能为 IDD 的治疗提供潜在策略。

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

临床样本分析与风险因素评估

分析 IDD 患者的临床特征和 LncRNA MIR100HG 表达,评估其作为 IDD 风险因素和诊断标志物的价值。

纳入 183 例患者(101 例 IDD,82 例对照),收集临床资料和术中 NP 组织,MRI 评估退变程度,RT-qPCR 检测 MIR100HG 表达,Logistic 回归和 ROC 分析评估风险因素和诊断价值。

2

细胞分离培养与鉴定

获取并鉴定原代髓核细胞,确保细胞纯度和活性用于后续实验。

从 NP 组织分离 NPCs,使用 0.25% 胰蛋白酶和 0.2% II 型胶原酶消化,过滤后培养于含 20% FBS 的 DMEM/F12 培养基,甲苯胺蓝染色鉴定,使用第二代细胞进行实验。

3

细胞转染与过表达验证

在 NPCs 中过表达 LncRNA MIR100HG 和 miR-31-5p 模拟物,验证转染效率和基因表达变化。

使用 Poly Fast 转染试剂将 pcDNA3.1-MIR100HG 或 miR-31-5p mimic 转染至 NPCs,RT-qPCR 检测 MIR100HG 和 miR-31-5p 表达水平。

4

细胞功能检测(增殖、凋亡)

评估 LncRNA MIR100HG 过表达对 NPCs 增殖和凋亡的影响,以及 miR-31-5p 能否逆转这些效应。

CCK8 检测细胞增殖,Annexin V-FITC/PI 流式细胞术检测凋亡。

5

炎症因子与 ECM 代谢检测

评估 LncRNA MIR100HG 对炎症因子分泌和 ECM 合成/降解代谢的影响,以及 miR-31-5p 的调节作用。

ELISA 检测 TNF-α、IL-1β、IL-10 水平;RT-qPCR 检测 ECM 合成基因(Col II、Aggrecan)和降解基因(MMP3、MMP13)的表达。

6

靶向关系验证

验证 LncRNA MIR100HG 与 miR-31-5p 的直接靶向结合关系。

构建 WT-MIR100HG 和 MT-MIR100HG 质粒,双荧光素酶报告基因实验检测荧光活性;RIP 实验检测 RNA 结合蛋白的富集。

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
OSE-Y30 手持式组织研磨器----
0.25% 胰蛋白酶Gibco--
0.2% II 型胶原酶Sigma--
DMEM/F12 培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素/链霉素Gibco--
磷酸盐缓冲液Sangon--
台盼蓝Procell--
甲苯胺蓝----
Poly Fast 转染试剂MCEHY-K1014
Trizol 试剂----
BeyoFast™ SYBR Green 一步法 qRT-PCR 试剂盒BeyotimeD7268S
TaqMan™ 微RNA 逆转录试剂盒Applied Biosystems4366596
miRNA 荧光定量 PCR 试剂盒SangonB532461
Quant Studio 5 实时荧光定量 PCR 系统----
CCK8 溶液----
Annexin V-FITC/PI 凋亡检测试剂盒YEASEN40302ES
Beckman CytoFlex 分析型流式细胞仪Beckman--
人 TNF-α ELISA 试剂盒Hangzhou Lianke Biotechnology Co., Ltd.EK182
人 IL-1β ELISA 试剂盒Hangzhou Lianke Biotechnology Co., Ltd.EK101B
人 IL-10 ELISA 试剂盒Hangzhou Lianke Biotechnology Co., Ltd.EK110
双荧光素酶报告基因检测试剂盒VazymeDL101
RNA 免疫沉淀试剂盒GenecreatJKR23003
IBM SPSS 统计软件 23.0IBM--
GraphPad Prism 9.0----

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
临床样本收集
样本来源:深圳市第四人民医院住院患者,排除标准:骨质疏松、糖尿病、类风湿关节炎、脊柱手术史、精神障碍、金属植入物等;IDD 组 101 例,对照组 82 例(脊柱侧凸患者)
阅读提示:Methods 部分样本收集
细胞分离与培养
消化酶浓度和条件(0.25% 胰蛋白酶 30 分钟,0.2% II 型胶原酶 37°C 4 小时),培养基成分(DMEM/F12 含 20% FBS 和 1% 青霉素/链霉素),培养条件(37°C,5% CO2),细胞代数(第二代)
阅读提示:Methods 部分 Isolation and culture of NPCs
细胞转染
转染试剂 Poly Fast Transfection Reagent (HY-K1014),DNA 用量 1 μg,转染时间 24 小时
阅读提示:Methods 部分 Cell transfection
RT-qPCR
内参基因:GAPDH 和 U6;反应条件:95°C 5 分钟,95°C 10 秒,60°C 30 秒,40 个循环;使用 2−ΔΔCt 计算表达
阅读提示:Methods 部分 RT-qPCR
靶向验证
DLR 实验:WT-MIR100HG 和 MT-MIR100HG 质粒构建,荧光素酶底物和 Renilla 底物检测;RIP 实验:细胞数量 2×10^6,抗体用量 5 μg,Protein A/G 磁珠
阅读提示:Methods 部分 DLR 和 RIP