MiR-148a-3p/SIRT7轴缓解炎症诱导的内皮功能障碍

MiR-148a-3p/SIRT7 Axis Relieves Inflammatory-Induced Endothelial Dysfunction.

作者信息Camilla Anastasio, Isabella Donisi, Antonino Colloca, Nunzia D'Onofrio, Maria Luisa Balestrieri
PMID38791128
发布时间2024-05-07
DOI10.3390/ijms25105087

实验完整度

中

体外细胞实验,包括miRNA模拟物转染、双荧光素酶报告基因验证、多种功能检测(细胞活力、凋亡、ROS、线粒体功能)

主要模型

人主动脉内皮细胞(teloHAECs) IL-6处理的TeloHAECs炎症模型

重点核对

IL-6浓度:20 ng/mL,处理24小时 miR-148a模拟物转染浓度:20 nM 细胞系:TeloHAEC(ATCC CRL-4052) 对照组:未处理细胞(Ctr)和miR-NC转染细胞

摘要

在内皮细胞中,miR-148a-3p参与多种病理通路,包括慢性炎症状态。然而,迄今为止,miR-148a-3p在内皮炎症状态中的分子机制尚未完全阐明。为此,我们研究了miR-148a-3p在经白细胞介素-6(IL-6)处理的人主动脉内皮细胞(teloHAECs)中,对线粒体功能障碍和细胞死亡通路的影响。结果显示,在IL-6激活的炎症通路中,包括sirtuin 7(SIRT7)蛋白水平升高(p < 0.01)、线粒体应激(p < 0.001)和凋亡(p < 0.01),观察到miR-148a-3p表达降低(p < 0.01)。使用miR-148a模拟物可抵消IL-6诱导的细胞因子释放(p < 0.01)和凋亡性细胞死亡(p < 0.01),并改善线粒体氧化还原稳态和呼吸作用(p < 0.01)。miR-148a-3p与SIRT7之间的靶向关系通过生物信息学数据库分析预测,并通过双荧光素酶报告基因实验验证。机制上,miR-148a-3p靶向SIRT7 mRNA的3'非翻译区,下调其表达(p < 0.01)。在此,这些体外结果支持miR-148a-3p/SIRT7轴在内皮炎症中对抗线粒体损伤和凋亡的作用,为未来预防内皮功能障碍的策略揭示了一个新的靶点。

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-148a-3p在IL-6介导的内皮炎症中的生物学功能及其分子靶点是什么?
核心机制
miR-148a-3p通过靶向SIRT7 mRNA的3'UTR下调其表达,从而抑制炎症通路(p38/MSK1/NF-κB)、氧化应激、线粒体功能障碍和凋亡
主要证据
在IL-6处理的TeloHAECs中,miR-148a-3p过表达降低炎症因子释放、ROS、凋亡和线粒体损伤;双荧光素酶实验证明miR-148a-3p直接靶向SIRT7 3'UTR
研究意义
研究首次揭示miR-148a-3p/SIRT7轴在内皮炎症中的保护作用,为预防内皮功能障碍提供潜在治疗靶点

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IL-6诱导的内皮炎症模型

验证IL-6处理能否在TeloHAECs中诱导炎症、细胞死亡和氧化应激

用不同浓度IL-6(5-20 ng/mL)处理TeloHAECs 24小时,检测细胞活力、凋亡、细胞因子释放和炎症信号通路激活

2

检测IL-6对氧化应激和线粒体功能的影响

评估IL-6是否诱导氧化应激和线粒体损伤

检测细胞内和线粒体ROS水平、线粒体活性、线粒体呼吸功能以及SIRT3和SIRT7表达

3

验证miR-148a-3p过表达对IL-6炎症的抑制作用

检验miR-148a-3p过表达是否能逆转IL-6诱导的炎症、氧化应激和凋亡

用miR-148a模拟物转染TeloHAECs,再经IL-6处理,检测炎症因子、信号通路蛋白、ROS、凋亡和线粒体功能

4

确认SIRT7为miR-148a-3p的直接靶点

验证miR-148a-3p是否直接靶向SIRT7的3'UTR

通过生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验验证miR-148a-3p与SIRT7 3'UTR的结合

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
血管细胞基础培养基ATCCPCS-100-030
内皮细胞生长试剂盒-VEGFATCCPCS-100-041
hsa-miR-148a模拟物Applied Biological Materials, Inc.MCH01336
模拟物阴性对照Applied Biological Materials, Inc.MCH00000
RNAifectin转染试剂Applied Biological Materials, Inc.G073
细胞计数试剂盒-8Dojindo--
酶标仪(型号680)Bio-Rad--
ID3EAL单miRNA RT引物1-plexMiRXES1103111-HSA0000243A
ID3EAL miRNA qPCRMiRXES1104101-HSA0000243A
人TNF-α ELISA试剂盒Abcamab181421
人IL-1β ELISA试剂盒Abcamab214025
人IL-8 ELISA试剂盒Abcamab214030
人单核细胞趋化蛋白-1 ELISA试剂盒BioVendorRAF081R
CellROX绿色试剂InvitrogenC10444
MitoSOX红色线粒体超氧化物指示剂InvitrogenM36008
MitoTracker绿色FMInvitrogenM7514
Seahorse XF细胞线粒体应激检测试剂盒Agilent Technologies103010-100
XF HS Seahorse生物分析仪Agilent Technologies--
FITC Annexin V凋亡检测试剂盒BD Pharmigen556547
抗p38抗体Abcamab27986
抗磷酸化p38抗体Abcamab32557
抗磷酸化MSK1抗体Cell Signaling Technology9591S
抗SIRT3抗体Cell Signaling Technology--
抗SIRT7抗体ElabscienceE-AB-60124
抗NF-κB抗体Abcamab16502
抗α-微管蛋白抗体ElabscienceE-AB-20036
抗肌动蛋白抗体Abcamab179467
ECL底物ElabscienceE-IR-R301
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--
含SIRT7 3'UTR的pEZX-MT06载体GeneCopoeiaHMIT104110-MT06
miRNA靶点克隆对照GeneCopoeiaCmiT000001-MT06
萤火虫和海肾荧光素酶单管检测试剂盒Biotium30081-T

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
细胞系(TeloHAEC)、培养基(Vascular Cell Basal Medium + 生长试剂盒)、IL-6处理浓度(20 ng/mL)和时间(24小时)
阅读提示:Materials and Methods 4.1 Cell Growth, Treatment and Mimic Transfection
miRNA模拟物转染
miR-148a mimic和mimic negative control的浓度(20 nM)、转染试剂(RNAifectin)、转染时间(6小时后加FBS,再12小时)
阅读提示:Materials and Methods 4.1 Cell Growth, Treatment and Mimic Transfection
功能检测
细胞活力(CCK-8)、凋亡(Annexin V/PI)、ROS(CellROX和MitoSOX)、线粒体功能(MitoTracker和Seahorse)的操作条件和试剂浓度(如探针5 µM,30分钟)
阅读提示:Materials and Methods 4.2-4.7
分子检测
qPCR引物和条件、Western blot抗体浓度和封闭条件(1% casein)、ELISA试剂盒类型
阅读提示:Materials and Methods 4.3, 4.4, 4.8