Semaphorin-3A作为免疫调节因子被MicroRNA-145-5p抑制

Semaphorin-3A as An Immune Modulator Is Suppressed by MicroRNA-145-5p.

作者信息Mahsa Rezaeepoor, Mazdak Ganjalikhani-Hakemi, Shima Shapoori, Nahid Eskandari, Mohammadreza Sharifi, Masoud Etemadifar, Marjan Mansuorian
PMID29308627
期刊Cell J
发布时间2018-04
DOI10.22074/cellj.2018.4842

实验完整度

研究包含生物信息学预测、细胞培养、转染、qRT-PCR、ELISA和MTT实验,但仅使用PBMCs体外模型,未进行机制验证或体内实验。

主要模型

外周血单个核细胞(PBMCs)

重点核对

细胞来源:健康供体外周血单个核细胞(PBMCs) 转染条件:miR-145-5p mimic终浓度50 nM,转染试剂X-treme gene,转染后培养24小时 对照组设置:阴性对照(PHA刺激)、模拟对照(仅X-treme gene)、scrambled siRNA对照 检测指标:SEMA3A mRNA水平(qRT-PCR)和蛋白分泌水平(ELISA) 细胞活力检测:MTT法评估转染细胞毒性

摘要

目的:Semaphorin-3A(SEMA3A)及其受体存在于一些免疫细胞上,并作为免疫细胞过度活化的抑制因子。考虑到SEMA3A在某些自身免疫性疾病中的作用及其下调,以及我们的生物信息学预测,我们假设miR-145-5p可能影响SEMA3A的表达。因此,我们旨在确定miR-145-5p对SEMA3A基因表达水平的影响。材料与方法:在本实验研究中,我们通过ELISA和实时定量聚合酶链反应(PCR)方法评估了miR-145-5p转染对外周血单个核细胞(PBMCs)中SEMA3A表达的影响。结果:我们的结果表明,miR-145-5p能够在蛋白质和mRNA水平上降低SEMA3A的表达。这些数据证实了我们之前关于miR-145-5p对SEMA3A表达抑制作用的生物信息学预测。结论:这些结果揭示了SEMA3A在某些自身免疫性疾病如多发性硬化症(MS)和类风湿性关节炎(RA)中的作用的一个未知方面,并提出SEMA3A作为一种潜在的治疗方法。

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-145-5p是否通过抑制SEMA3A表达参与自身免疫性疾病的发病机制?
核心机制
miR-145-5p通过直接结合SEMA3A mRNA 3'UTR,导致mRNA降解和翻译抑制,从而下调SEMA3A蛋白表达。
主要证据
在PBMCs中转染miR-145-5p mimic后,SEMA3A mRNA水平显著降低(P=0.0001),蛋白分泌量从0.79±0.01 ng/ml降至0.16±0.01 ng/ml(P=0.015),且MTT显示无显著细胞毒性。
研究意义
SEMA3A下调可能导致免疫细胞过度活化,与自身免疫性疾病相关,本研究为SEMA3A作为潜在治疗靶点提供了依据。

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

生物信息学预测

预测可能靶向SEMA3A的miRNA。

使用Mirwalk 2.0和TargetScan 7.0软件预测miR-145-5p与SEMA3A 3'UTR的结合。

2

PBMC分离与培养

获得用于转染实验的细胞模型。

从健康供体分离PBMC,在含有10% FBS和1%青霉素-链霉素的RPMI-1640培养基中,以1×10^6细胞/孔接种于6孔U形底板,加入PHA (7.5 µL/ml)刺激,37°C、5% CO2培养96-144小时。

3

miR-145-5p转染

将miR-145-5p mimic导入PBMC以观察其效应。

培养72小时后,使用X-treme gene转染试剂将miR-145-5p mimic(终浓度50 nM)转染至PBMC,同时设置阴性对照、模拟对照和scrambled对照,继续培养24小时,并通过流式细胞术评估转染效率。

4

SEMA3A mRNA表达检测

检测转染miR-145-5p后SEMA3A mRNA水平的变化。

提取总RNA,逆转录后使用实时定量PCR检测SEMA3A mRNA相对表达量,以β-actin为内参。

5

SEMA3A蛋白分泌检测

检测转染后SEMA3A蛋白分泌水平的变化。

收集细胞培养上清,使用ELISA试剂盒检测SEMA3A浓度。

6

细胞活力检测

评估转染过程对PBMC的细胞毒性。

使用MTT法检测细胞活力,测量OD值(590 nm)。

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。

生物信息学预测
细胞培养与转染
细胞活力检测
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Ficoll-IsopaqueLymphodex--
RPMI 1640培养基Biosera--
胎牛血清Biosera--
青霉素-链霉素Biosera--
植物血凝素Sigma-Aldrich--
CO2培养箱Memert--
miR-145-5p模拟物Qiagen--
X-treme gene转染试剂Roche--
Label IT RNAi递送对照Mirus--
FACS Calibour流式细胞仪Becton Dickinson--
RNAX PLUSCinnaGen--
第一链cDNA合成试剂盒Thermo scientific--
miScript SYBR green PCR试剂盒Thermo fisher--
StepOnePlus实时PCR系统Applied Biosystems--
ELISA试剂盒Elabscience--
二甲基亚砜Parstous--
SPSS 20.0----

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
PBMC分离与培养
细胞来源(健康供体)、分离方法(Ficoll-Isopaque)、培养基(RPMI 1640, 10% FBS, 1%青霉素-链霉素)、细胞密度(1×10^6/孔)、PHA浓度(7.5 µL/ml)、培养时间(96-144小时)、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell isolation and culture
转染
miR-145-5p mimic终浓度(50 nM)、转染试剂(X-treme gene)、转染后培养时间(24小时)、对照组设置(mock、scrambled)、转染效率(81%)
阅读提示:Materials and Methods: Transfection; Figure 3
qRT-PCR
引物序列(SEMA3A和β-actin)、PCR循环条件(95°C 10分钟;40个循环:95°C 15秒, 61°C 1分钟)、相对定量方法(2^-ΔΔCt)
阅读提示:Materials and Methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction analysis of SEMA3A mRNA level
ELISA
ELISA试剂盒品牌(Elabscience)、样品(细胞培养上清)、SEMA3A蛋白浓度(对照0.79±0.01 ng/ml vs 转染0.16±0.01 ng/ml)
阅读提示:Materials and Methods: SEMA3A protein assay; Figure 5
MTT assay
MTT浓度(10 µl/孔)、孵育时间(1小时)、DMSO体积(100 µl)、测量波长(590 nm)
阅读提示:Materials and Methods: Methylthiazole tetrazolium assay