敲低LINC01138通过调控hsa-miR-1207-5p/KIAA0101轴保护人软骨细胞免受IL-1β诱导的损伤

Knockdown of LINC01138 protects human chondrocytes against IL-1β-induced damage by regulating the hsa-miR-1207-5p/KIAA0101 axis.

作者信息Jiangtao Zhang, Genbing Lv
PMID36705420
发布时间2023-01
DOI10.1002/iid3.744

实验完整度

包含细胞模型(IL-1β诱导软骨细胞)、功能验证(敲低/过表达)、双荧光素酶报告基因验证靶向关系及下游通路蛋白检测,但缺乏体内实验验证。

主要模型

原代人软骨细胞 IL-1β诱导的OA细胞模型 OA患者软骨组织标本

重点核对

LINC01138敲低效率(shRNA1 vs shRNA2) IL-1β处理浓度(5 ng/ml)和时间(文中未明确说明) 双荧光素酶报告基因验证LINC01138与miR-1207-5p、miR-1207-5p与KIAA0101的结合 ECM降解指标(Col2α1、aggrecan、sGAG)及炎症因子(MMP-13、IL-6、TNF-α)的检测

摘要

摘要 引言 长链基因间非蛋白质编码RNA 1138(LINC01138)在人类癌症中发挥重要作用。在本研究中,我们旨在探讨LINC01138对骨关节炎(OA)进展的影响,并探讨其潜在的作用机制。 方法 利用GSEA数据集分析OA组织和正常组织中LINC01138、hsa-miR-1207-5p和KIAA0101的表达,并在人体标本中得到证实。用白细胞介素(IL)-1β处理人软骨细胞建立OA细胞模型。采用实时定量PCR(qRT-PCR)、酶联免疫吸附法和Western blotting分析评估LINC01138、hsa-miR-1207-5p和KIAA0101在细胞外基质(ECM)蛋白变性和细胞炎症反应中的作用。利用DIANA-TarBase和TargetScan预测靶向关系。通过双荧光素酶报告基因实验验证结合效应。 结果 LINC01138在OA组织中的表达高于正常对照。IL-1β处理的软骨细胞中LINC01138水平升高。沉默LINC01138可减轻IL-1β诱导的Col2α1、聚集蛋白聚糖和硫酸化糖胺聚糖(sGAG)的减少,并抑制IL-1β诱导的基质金属蛋白酶(MMP)-13、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α的增加。miR-1207-5p在OA组织和细胞模型中低表达。抑制hsa-miR-1207-5p(LINC01138的靶标)可减弱LINC01138沉默对软骨细胞ECM变性和炎症反应的影响。沉默KIAA0101(hsa-miR-1207-5p的靶标)可减轻hsa-miR-1207-5p对软骨细胞ECM变性和炎症反应的影响。此外,沉默KIAA0101抑制了JAK/STAT和Wnt信号通路。 结论 沉默LINC01138可能通过调节hsa-miR-1207-5p/KIAA0101轴保护软骨细胞免受IL-1β诱导的损伤。

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
LINC01138在骨关节炎进展中的作用及其潜在分子机制。
核心机制
LINC01138作为miR-1207-5p的分子海绵,上调KIAA0101表达,进而激活JAK/STAT和Wnt信号通路,促进软骨细胞ECM降解和炎症反应。
主要证据
在IL-1β诱导的软骨细胞中,敲低LINC01138升高miR-1207-5p、降低KIAA0101,减轻ECM降解和炎症;双荧光素酶报告基因验证靶向关系;沉默KIAA0101抑制JAK/STAT和Wnt通路。
研究意义
为开发针对OA的靶向药物提供理论基础。

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

检测LINC01138在OA组织和细胞中的表达

验证LINC01138在OA中是否差异表达

利用GEO数据集(GSE105027)分析LINC01138表达,并在人OA软骨组织和正常人软骨组织中通过qRT-PCR验证;用不同浓度IL-1β处理原代软骨细胞,检测LINC01138表达。

2

敲低LINC01138对IL-1β诱导的软骨细胞损伤的影响

探究LINC01138敲低是否保护软骨细胞免受IL-1β诱导的ECM降解和炎症反应

用shRNA(shRNA1和shRNA2)转染软骨细胞敲低LINC01138,用IL-1β处理,检测ECM成分(Col2α1、aggrecan、sGAG)和炎症因子(MMP-13、IL-6、TNF-α)的表达。

3

验证LINC01138与hsa-miR-1207-5p的靶向关系

验证LINC01138是否直接靶向hsa-miR-1207-5p

通过DIANA-TarBase预测并结合GEO表达分析筛选hsa-miR-1207-5p;qRT-PCR检测LINC01138过表达/敲低后miR-1207-5p表达变化;双荧光素酶报告基因实验验证结合。

4

验证hsa-miR-1207-5p与KIAA0101的靶向关系

验证hsa-miR-1207-5p是否直接靶向KIAA0101

通过TargetScan预测并结合GEO表达分析筛选KIAA0101;qRT-PCR检测miR-1207-5p过表达/抑制后KIAA0101表达变化;双荧光素酶报告基因实验验证结合。

5

验证hsa-miR-1207-5p抑制对LINC01138敲低效应的影响

验证LINC01138是否通过hsa-miR-1207-5p发挥作用

在LINC01138敲低的细胞中同时转染miR-1207-5p inhibitor,观察ECM和炎症指标的变化。

6

验证KIAA0101沉默对miR-1207-5p抑制效应的影响

验证hsa-miR-1207-5p是否通过KIAA0101发挥作用

在miR-1207-5p抑制的细胞中同时转染si-KIAA0101,观察ECM和炎症指标的变化。

7

检测KIAA0101对JAK/STAT和Wnt信号通路的影响

探究KIAA0101是否调控JAK/STAT和Wnt通路

通过GSEA分析GSE1919数据集预测KIAA0101激活的通路,并通过Western blot检测JAK1、p-JAK1、STAT3、p-STAT3、Wnt1、β-catenin蛋白水平。

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
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素溶液----
胰蛋白酶Sigma-Aldrich--
II型胶原酶Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
双荧光素酶报告基因检测系统Yesen--
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒北京全式金生物技术有限公司--
SYBR Green染料SinoBio--
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
BCA蛋白定量试剂盒KeyGen Biotech Co., Ltd--
ECL化学发光试剂Beyotime--
人基质金属蛋白酶13 ELISA试剂盒BaiaoZN2333
人IL-6 ELISA试剂盒elabscienceE-EL-H0102c
人TNF-α ELISA试剂盒TB HealthcareTBK5020000601
MMP-13抗体Proteintech18165-1-AP
IL-6抗体Proteintech21865-1-AP
TNF-α抗体Proteintech17590-1-AP
JAK1抗体Abcamab133666
p-JAK1抗体Abcamab138005
STAT3抗体Abcamab68153
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9131
Wnt1抗体Abcamab15251
β-catenin抗体Abcamab223075
GAPDH抗体Abcamab9485

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
细胞培养与处理
软骨细胞分离方法(0.25%胰蛋白酶,0.02% II型胶原酶)、培养条件(DMEM+10% FBS+1%青霉素/链霉素)、IL-1β浓度(5 ng/ml)及处理时间(文中未明确说明)
阅读提示:Methods 2.2 和 Results 3.1
细胞转染
shRNA序列、siRNA序列、转染试剂(Lipofectamine 2000)、转染浓度及时间(文中未明确说明)
阅读提示:Methods 2.4
靶向验证
双荧光素酶报告基因实验中野生型和突变型质粒构建、共转染条件(Lipofectamine 2000)、检测时间(48小时)
阅读提示:Methods 2.5
功能检测
ELISA试剂盒品牌及货号、Western blot抗体及稀释比例、sGAG检测方法(离心、酶解、二甲基蓝染色、525nm吸光度)
阅读提示:Methods 2.6, 2.7, 2.9