PUM2敲降调控H9C2细胞中心肌纤维化相关基因的表达和选择性剪接

PUM2 knockdown regulates the expression and alternative splicing of genes associated with myocardial fibrosis in H9C2 cells.

作者信息Zilong Zhang, Hangyu Zhou, Diliyaer Adili, Wei Zhu, Yong Liu, Wenzheng Zhou, Zhao Wang, Jie Li
PMID41694110
发布时间2026-02-04
DOI10.3892/etm.2026.13089

实验完整度

实验包括siRNA敲降、CCK-8、流式凋亡、RNA-seq及RT-qPCR验证,但仅有细胞模型,缺乏体内验证和功能实验,证据层级单一。

主要模型

H9C2大鼠心肌细胞系

重点核对

PUM2敲降效率:mRNA表达降低约50%,蛋白水平降低但未统计评估,存在差异 细胞活力检测时间点:48h和72h RNA-seq差异表达基因阈值:P<0.01且fold change>1.5或<0.67 RNA-seq生物学重复数:3个 RT-qPCR验证基因:Adm、Itga8、Rgs2、Plpp3、Ndrg4、Itga11、Tgfbi、Cdh11

摘要

心肌纤维化(MF)是多种心脏疾病进展中观察到的主要病理改变。过量的MF是多种心脏病进展的关键,可能导致心力衰竭。RNA结合蛋白pumilio RNA结合家族成员2(PUM2)的异常表达是多种疾病发展的一个促成因素。本研究旨在探讨PUM2如何影响H9C2细胞中与MF相关的基因的表达和选择性剪接,从而评估PUM2在此背景下的作用。通过小干扰RNA转染抑制H9C2心肌细胞中PUM2的表达。使用Cell Counting Kit-8试剂盒评估细胞活力,通过流式细胞术检测凋亡。利用RNA测序(RNA-seq)分析由PUM2调控的H9C2细胞中的差异基因表达谱和选择性剪接事件(ASEs)。测序结果通过逆转录定量PCR确认。结果表明,PUM2水平降低抑制了细胞活力而不影响凋亡。RNA-seq分析显示,在PUM2敲降后,多种与MF相关的基因表达发生显著变化,包括肾上腺髓质素、NDRG家族成员4、磷脂磷酸酶3、整合素亚基α8、G蛋白信号调节因子2、钙粘蛋白11、整合素亚基α11和转化生长因子β诱导。此外,PUM2调控与纤维化进展相关的基因(如原肌球蛋白1和辅肌动蛋白α1)中的ASEs。本研究揭示PUM2对与MF相关的选择性剪接和基因表达具有调控作用,提示PUM2是MF治疗的一个有前景的分子靶点。

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
PUM2是否通过调控心肌纤维化相关基因的表达和选择性剪接来影响心肌纤维化的发生发展?
核心机制
PUM2作为RNA结合蛋白,通过调节下游基因表达(如上调Adm、Plpp3、Rgs2、Itga8,下调Tgfbi、Itga11、Cdh11)和选择性剪接(如Tpm1、Actn1)来调控心肌纤维化相关过程。
主要证据
体外实验:siRNA敲降PUM2抑制H9C2细胞活力但不影响凋亡;RNA-seq鉴定147个差异表达基因和大量选择性剪接事件,RT-qPCR验证部分结果。
研究意义
作者提出PUM2可能作为心肌纤维化的潜在治疗靶点,但需要进一步研究验证。

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

构建PUM2敲降细胞模型

验证siRNA敲降PUM2的效率,建立后续实验的基础。

使用siPUM2和siNegative转染H9C2细胞,48小时后通过RT-qPCR和Western blot检测PUM2表达水平。

2

评估PUM2敲降对细胞活力和凋亡的影响

检测PUM2敲降对H9C2细胞基本生物学功能的影响。

使用CCK-8试剂盒检测48和72小时细胞活力;使用annexin V-APC/7-AAD双染结合流式细胞术检测凋亡。

3

RNA-seq分析PUM2敲降后的差异基因表达和选择性剪接

全面鉴定PUM2调控的基因表达和剪接事件。

提取总RNA,构建链特异性文库,使用Illumina NovaSeq 6000进行150bp双端测序;使用HISAT2比对,DESeq2鉴定DEGs,ABLas分析选择性剪接事件。

4

RT-qPCR验证RNA-seq结果

验证差异表达基因和选择性剪接事件。

针对8个差异表达基因(Adm、Itga8、Rgs2、Plpp3、Ndrg4、Itga11、Tgfbi、Cdh11)和3个剪接事件(Ppfibp1、Actn1、Tpm1)进行RT-qPCR验证。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证机制链路

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基GibcoPM150210
胎牛血清Gibco10091148
青霉素-链霉素HyCloneSV30010
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778150
TRIzol试剂Invitrogen15596026
RQ1 DNasePromegaM6101
NanoPhotometer N50分光光度计Implen--
Nanodrop OneC分光光度计Thermo Fisher Scientific--
Qubit 3.0荧光计Thermo Fisher Scientific--
Qubit RNA宽范围检测试剂盒Thermo Fisher ScientificQ10210
KC链特异性mRNA文库制备试剂盒Wuhan Kangce TechnologyDR08402
NovaSeq 6000测序仪Illumina--
逆转录试剂盒Vazyme BiotechR323-01
T100热循环仪Bio-Rad--
QuantStudio 5实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Hieff qPCR SYBR Green预混液文中未明确说明--
RIPA裂解液ProteintechPR20001
蛋白酶抑制剂Sigma-Aldrich4693116001
蛋白上样缓冲液Beijing SolarbioP1040
PVDF膜MilliporeSigmaISEQ00010
PUM2抗体AbcamAb92390
GAPDH抗体ABclonalA19056
肌动蛋白抗体Proteintech20536-1-AP
HRP标记二抗(抗兔)ProteintechSA00001-2
HRP标记二抗(抗鼠)ABclonalAS003
BeyoECL Moon化学发光试剂Beyotime BiotechnologyP0018FM
细胞计数试剂盒-8Shanghai Yeasen Biotechnology--
ELx800酶标仪BioTek--
Annexin V-APC/7-AAD凋亡检测试剂盒Shanghai Yeasen Biotechnology40304ES60
BD FACSCanto临床流式细胞仪BD Biosciences--
siRNA双链Shanghai GenePharma--
H9C2细胞系Procell Life Science & TechnologyCL-0089

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
PUM2敲降模型
验证PUM2敲降效率的mRNA和蛋白水平变化,尤其是DSI序列可能只靶向部分转录本,导致mRNA和蛋白敲降程度不一致。
阅读提示:原文Materials and methods: 'Small interfering RNA (siRNA/si) information'、'Cell culture and transfection' 及Results: 'Inhibition of viability in H9C2 cells by PUM2 knockdown'
细胞活力检测
确认CCK-8检测的具体时间点(48h、72h)和细胞密度(10,000细胞/孔)以及计算公式。
阅读提示:原文Materials and methods: 'Cell viability assay'
凋亡检测
确认凋亡检测的试剂盒和转染后时间点(48小时)。
阅读提示:原文Materials and methods: 'Flow cytometry analysis of apoptosis'
RNA-seq实验
确认RNA-seq的建库试剂盒、测序平台、参考基因组比对参数、DEG分析阈值(P<0.01, fold change >1.5或<0.67)和生物学重复次数(3个)。
阅读提示:原文Materials and methods: 'RNA extraction and sequencing'、'RNA-seq data and differentially expressed gene (DEG) analysis' 和 'Alternative splicing analysis'
RT-qPCR验证
确认RT-qPCR的引物序列(Table SI)、内参基因(GAPDH)和分析方法(2-ΔΔCq)。
阅读提示:原文Materials and methods: 'RT-qPCR verification'