microRNA-193-3p通过STAT3/HMGB1轴减轻脓毒症小鼠心肌损伤

microRNA-193-3p attenuates myocardial injury of mice with sepsis via STAT3/HMGB1 axis.

作者信息Jianyuan Pan, Buse Alexan, Dorn Dennis, Chiristine Bettina, Laeuf Ilona Mariya Christoph, Yongqin Tang
PMID34503521
发布时间2021-09-09
DOI10.1186/s12967-021-03022-x

实验完整度

包含动物模型、功能验证和机制验证(双荧光素酶报告基因、co-IP、Western blot),但未进行存活分析,证据层级有限。

主要模型

C57BL/6小鼠脓毒症模型(盲肠结扎穿刺)

重点核对

小鼠周龄与性别:10-12周龄雄性C57BL/6小鼠 分组与样本量:8组,每组15只 CLP手术细节:23G针穿刺盲肠 药物注射方案:miR-193-3p agomir/antagomir 30 mg/kg尾静脉注射3天 检测时间点:术后48小时进行心脏超声和血流动力学检测

摘要

目的:关于microRNA-193-3p(miR-193-3p)在脓毒症中的功能作用知之甚少。因此,本研究旨在探讨miR-193-3p对脓毒症小鼠心肌损伤的影响及其通过调节信号转导与转录激活因子3(STAT3)的机制。方法:通过盲肠结扎穿刺(CLP)建立脓毒症小鼠模型,给脓毒症小鼠注射miR-193-3p agomir、miR-193-3p antagomir或siRNA-STAT3。检测脓毒症小鼠心肌组织中miR-193-3p、STAT3和HMGB1的表达。测量脓毒症小鼠的心脏超声、血流动力学、心肌损伤标志物、炎症因子和心肌细胞凋亡。结果:脓毒症小鼠中miR-193-3p表达降低,而STAT3表达升高。下调STAT3或上调miR-193-3p可改善脓毒症小鼠的心脏功能,减轻心肌损伤、炎症和心肌细胞凋亡。敲低STAT3逆转了抑制miR-193-3p对脓毒症小鼠的作用。miR-193-3p靶向STAT3,从而抑制HMGB1表达。结论:本研究提供证据表明miR-193-3p靶向STAT3表达以减少HMGB1表达,从而减轻脓毒性心肌损伤。miR-193-3p可能是脓毒症潜在的候选标志物和治疗靶点。

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
miR-193-3p在脓毒症心肌损伤中的作用及其机制是否通过STAT3/HMGB1轴介导?
核心机制
miR-193-3p直接靶向STAT3 3'UTR,抑制STAT3表达,进而下调HMGB1表达,减轻心肌损伤。
主要证据
在CLP诱导的脓毒症小鼠模型中,上调miR-193-3p或下调STAT3可改善心脏功能、减轻炎症和凋亡;双荧光素酶报告基因验证靶向关系,co-IP验证STAT3与HMGB1结合。
研究意义
miR-193-3p可能是脓毒症的潜在候选标志物和治疗靶点。

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

建立脓毒症小鼠模型

通过盲肠结扎穿刺模拟脓毒性心肌损伤。

对C57BL/6小鼠进行CLP手术,对照组仅开腹不结扎穿刺。

2

检测心肌损伤指标

验证脓毒症模型建立及心肌损伤程度。

通过心脏超声、血流动力学、ELISA检测心肌损伤标志物,HE、Masson、TUNEL染色评估病理变化。

3

验证miR-193-3p对心肌损伤的影响

评估上调miR-193-3p对脓毒症心肌损伤的作用。

给CLP小鼠注射miR-193-3p agomir或NC,检测miR-193-3p表达及相关功能指标。

4

验证miR-193-3p靶向STAT3

确认miR-193-3p直接靶向STAT3并影响其表达。

通过生物信息学预测、双荧光素酶报告基因、RT-qPCR和Western blot验证靶向关系。

5

验证STAT3抑制对HMGB1及心肌损伤的影响

探讨STAT3敲低对HMGB1表达及心肌损伤的作用,并验证其逆转miR-193-3p抑制的效果。

给CLP小鼠注射siRNA-STAT3或NC,并联合应用miR-193-3p antagomir,检测相关指标。

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
异氟烷SangonA506592
小动物超声成像系统Visualsonics--
压力-容积系统Millar InstrumentMPVS-300
脑钠肽ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0204c
心肌肌钙蛋白I ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M1203c
乳酸脱氢酶ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0419c
肌酸激酶ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1433c
肌酸激酶同工酶ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0355c
肿瘤坏死因子-α ELISA试剂盒Abcamab208348
白细胞介素-6 ELISA试剂盒Abcamab100713
白细胞介素-1β ELISA试剂盒Abcamab197742
高迁移率族蛋白B1 ELISA试剂盒Beijing Lebo BiotechnologyMOFI00232
Sunrise酶标仪Tecan Group Ltd.--
髓过氧化物酶检测试剂盒Nanjing JianCheng Bioengineering InstituteA044-1-1
二甲苯SangonA530011
HE染色试剂盒SangonE607318
TUNEL试剂盒Boster Biological TechnologyMK1025
丽春红Shanghai Haling BiotechnologyHL12202
伊红Shanghai Hepeng BiologicalHPBIO-SJ820
Trizol试剂Invitrogen--
PrimeScript逆转录预混液TaKaRaRR036A
miRcute Plus miRNA第一链cDNA合成试剂盒TiangenKR211
抗STAT3抗体Abcamab68153
抗HMGB1抗体Abcamab18256
抗GAPDH抗体Abcamab9485
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910

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
动物模型建立
小鼠品系、性别、年龄、样本量(n=15/组)
阅读提示:Materials and methods, Animals
CLP操作
结扎部位(盲肠末端1/3至1/2),穿刺针规格(23G)
阅读提示:Materials and methods, Preparation of mice models of CLP
药物干预
miR-193-3p agomir/antagomir剂量(30 mg/kg),siRNA-STAT3剂量(100 ng)及注射方式(尾静脉)
阅读提示:Materials and methods, Animals
心脏功能检测
检测时间点(术后48小时),麻醉剂(2%异氟烷)
阅读提示:Materials and methods, Cardiac ultrasound detection; Hemodynamic detection