MiRNA-182-5p通过海绵吸附Claudin-2加重实验性溃疡性结肠炎

MiRNA-182-5p aggravates experimental ulcerative colitis via sponging Claudin-2.

作者信息Siwen Tang, Wentao Guo, Liumin Kang, Jinghua Liang
PMID34623552
发布时间2021-12
DOI10.1007/s10735-021-10021-1

实验完整度

包含体内动物模型(DSS诱导结肠炎)与体外实验(荧光素酶报告基因、RNA pull-down),并进行功能验证和机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠DSS诱导结肠炎模型 HEK293细胞 Caco-2细胞

重点核对

DSS诱导结肠炎模型:4% DSS处理一周 miRNA-182-5p抑制剂或阴性对照经静脉注射(200 µl) Claudin-2过表达质粒或阴性对照经静脉注射(200 µl) 荧光素酶报告基因实验:psiCHECK2载体,共转染miR-182-5p mimic与野生型或突变型claudin-2 3'UTR RNA pull-down实验:Caco-2细胞转染生物素标记的miRNA

摘要

紧密连接蛋白在维持肠黏膜屏障完整性中发挥关键作用。MiRNA-182-5p能够靶向claudin-2,claudin-2是重要的紧密连接蛋白之一,本研究在DSS诱导的结肠炎模型中探讨了miRNA-182-5p的作用和机制。通过苏木精-伊红染色评估病理状况。通过PCR评估基因表达水平。进行定量免疫组织化学分析以测量claudin-2。使用microRNA.org在线工具进行靶基因预测。进行荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down实验以检测miRNA-182-5p的靶标。使用相应试剂盒测量炎症和氧化应激水平。MiRNA-182-5p在结肠炎模型中高表达,miRNA-182-5p抑制剂对DSS诱导的小鼠结肠炎发挥保护作用。保护作用包括病理改变的改善、抗炎和抗氧化基因的增加以及TGF-β1的上调。Claudin-2 mRNA被预测为miRNA-182-5p的靶标,并通过荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down实验得到验证。在miRNA-182-5p抑制剂组中发现Claudin-2过表达。与miRNA-182-5p的作用一致,claudin-2过表达也对DSS诱导的小鼠结肠炎发挥保护作用。抑制miRNA-182-5p通过靶向和上调claudin-2对结肠炎发挥保护作用。本研究结果为结肠炎治疗提供了新的治疗策略,并为未来研究奠定了基础。

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
探究miRNA-182-5p在DSS诱导的实验性溃疡性结肠炎中的作用及其与claudin-2的关系。
核心机制
MiRNA-182-5p通过靶向claudin-2 mRNA并负性调控其表达,抑制miRNA-182-5p可上调claudin-2,从而缓解结肠炎。
主要证据
DSS诱导的结肠炎模型中miRNA-182-5p表达上调,miRNA-182-5p抑制剂改善结肠长度、病理损伤、炎症因子(IL-21、IL-17A、IL-6)和氧化应激(SOD、MDA),并升高TGF-β1;荧光素酶报告基因和RNA pull-down验证claudin-2为miRNA-182-5p的直接靶标;claudin-2过表达产生与miRNA-182-5p抑制剂相似的保护效果。
研究意义
为结肠炎治疗提供新的治疗策略,并为未来研究奠定基础。

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DSS诱导的结肠炎模型

模拟溃疡性结肠炎,评估miRNA-182-5p和相关因子的表达变化。

小鼠随机分为控制组、模型组、NC组和抑制剂组。模型组给予4% DSS处理一周,控制组给予等量无菌水。监测体重、粪便稠度和便血。

2

检测miRNA-182-5p和claudin-2的表达

分析结肠炎模型中miRNA-182-5p和claudin-2的表达水平,以及抑制剂的影响。

通过qRT-PCR检测miRNA-182-5p和claudin-2 mRNA水平,通过免疫组织化学检测claudin-2蛋白水平。

3

评估炎症和氧化应激水平

评估miRNA-182-5p抑制剂对结肠炎中炎症因子和氧化应激的影响。

通过ELISA检测TGF-β1、IL-21、IL-17、IL-6水平,通过商业试剂盒检测SOD和MDA水平。

4

验证claudin-2为miRNA-182-5p的直接靶标

验证claudin-2是否为miRNA-182-5p的直接靶基因。

通过microRNA.org预测靶基因,通过荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down实验验证。

5

验证claudin-2过表达的保护作用

确定抑制miRNA-182-5p是否通过上调claudin-2发挥保护作用。

在DSS诱导的结肠炎小鼠中静脉注射claudin-2过表达质粒或阴性对照,评估病理变化、炎症和氧化应激指标。

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
右旋糖酐硫酸钠MP Biomedicals--
miRNA-182-5p抑制剂Sangon Biotech--
miRNA-182-5p阴性对照Sangon Biotech--
Claudin-2过表达质粒Sangon Biotech--
阴性对照质粒Sangon Biotech--
伊红----
抗Claudin-2抗体Abcamab53032
二抗Abcamab205718
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
MiScript II逆转录试剂盒Qiagen218161
TGF-β1 ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-0162c
小鼠白细胞介素-21 ELISA试剂盒Beijing baiaolaibo TechnologyZN2661
小鼠白细胞介素17 ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-M0047c
小鼠IL-6 ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-M0044c
超氧化物歧化酶活性检测试剂盒Elabscience BiotechnologyE-BC-K020-M
psiCHECK2载体Invitrogen--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
Magna RIP试剂盒Millipore--
RPBM 1640培养基----
胎牛血清----
二甲苯----

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
动物模型建立与分组
动物品系(C57BL/6),周龄(7-8周),每组动物数(10只),DSS浓度(4%),处理时间(一周),对照组(无菌水),miRNA-182-5p抑制剂/NC剂量(200 µl)和给药途径(静脉注射),claudin-2过表达质粒/NC剂量(200 µl)和给药途径(静脉注射)
阅读提示:Materials and methods: Experimental animals, The establishment of experimental colitis model and treatment
组织学与免疫组化
固定液(4%多聚甲醛),切片厚度(5 μm),染色时间(苏木精10分钟,伊红1分钟),抗体稀释度(1:1000),孵育条件(4℃过夜,二抗37℃1小时)
阅读提示:Materials and methods: Hematoxylin and eosin staining, Immunohistochemical analysis
qRT-PCR
RNA提取方法(TRIzol),逆转录试剂盒(MiScript II RT Kit),PCR系统(Applied Biosystems),引物序列(claudin-2),扩增条件(同参考文献[23])
阅读提示:Materials and methods: Real-time qRT-PCR assay
炎症与氧化应激检测
组织匀浆和离心参数(20000×g,25分钟),ELISA试剂盒种类和货号(如TGF-β1、IL-21、IL-17、IL-6),SOD检测试剂盒货号(E-BC-K020-M),MDA检测方法(参考文献[25])
阅读提示:Materials and methods: Assessment of colonic inflammation and damage, Assessment of MDA and SOD level
靶标验证
细胞系(HEK293用于荧光素酶实验,Caco-2用于RNA pull-down),载体(psiCHECK2),转染试剂(Lipofectamine 2000),转染后检测时间(48小时),RNA pull-down试剂盒(Magna RIP Kit)
阅读提示:Materials and methods: Luciferase reporter assay, RNA pull-down assay