LncRNA Snhg12/IGFBP3轴通过促进小鼠肝星状细胞增殖和活化参与肝纤维化

LncRNA Snhg12/IGFBP3 axis is involved in liver fibrosis by promoting the proliferation and activation of mouse hepatic stellate cells.

作者信息Jingmao Liao, Qi Yuan, Lidan Luo, Xiaoxuan Hu, Zhengzheng Li, Zheng Zhang
PMID38946724
发布时间2024-05-28
DOI10.1002/ccs3.12033

实验完整度

包括生物信息学分析、细胞功能实验(增殖、活化)、动物模型(CCl4诱导肝纤维化)、以及分子机制验证(RNA pull-down、RIP、蛋白稳定性),多层级证据支持结论。

主要模型

小鼠肝星状细胞(mHSCs) CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型 人肝星状细胞(GSE151251)

重点核对

Snhg12敲低慢病毒(lv-sh-Snhg12#1/#2)的敲低效率验证 TGF-β1处理mHSCs的浓度(25 ng/mL)和时间(24小时) RNA pull-down和RIP实验验证Snhg12与IGFBP3直接结合 CHX处理(50 μg/mL)检测IGFBP3蛋白稳定性 小鼠分组:Sham、CCl4、CCl4+Lv-sh-NC、CCl4+Lv-sh-Snhg12#1/2,每组5只

摘要

肝纤维化是由各种损伤因素引发的持续性损伤修复反应,导致肝组织样本中细胞外基质异常积聚。目前肝纤维化的临床治疗仍效果不佳;因此,阐明肝纤维化的机制具有重要意义。本文研究了lncRNA Snhg12在肝纤维化中的功能及相关机制。结果表明,Snhg12在小鼠肝纤维化组织样本中表达增加,敲低Snhg12可抑制肝脏病理损伤并下调纤维化相关蛋白的表达水平。机制上,基于生物信息学分析,Snhg12在小鼠肝星状细胞(mHSCs)的早期激活中发挥作用,且Snhg12与Igfbp3表达呈正相关。进一步的实验结果表明,敲低Snhg12可阻碍mHSCs的增殖和活化,并下调Igfbp3的蛋白表达。Snhg12可与IGFBP3相互作用并增强其蛋白稳定性,而过表达Igfbp3可部分逆转敲低Snhg12对mHSCs增殖和活化的抑制作用。总之,LncRNA Snhg12通过靶向IGFBP3并促进其蛋白稳定性来介导肝纤维化,从而促进mHSC增殖和活化。Snhg12已被确定为治疗肝纤维化的潜在靶点。

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
lncRNA Snhg12在肝纤维化中是否发挥作用及其机制如何?
核心机制
Snhg12直接与IGFBP3结合并增强其蛋白稳定性,从而上调IGFBP3蛋白水平,促进mHSCs增殖和活化,最终介导肝纤维化。
主要证据
在CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型和TGF-β1处理的mHSCs中,Snhg12表达上调;敲低Snhg12抑制肝纤维化、mHSC增殖和活化,并降低IGFBP3表达;RNA pull-down和RIP验证直接结合;IGFBP3过表达部分逆转敲低Snhg12的效应。
研究意义
揭示Snhg12/IGFBP3轴作为肝纤维化潜在治疗靶点。

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

生物信息学分析筛选差异lncRNAs

识别肝纤维化中差异表达的lncRNAs

对GEO数据集(GSE28619、GSE84044)进行差异表达分析,筛选上调lncRNAs;利用GSE132662单细胞数据、GSE173920、GSE151251分析Snhg12表达;利用GSE123932、GSE207857分析Snhg12与Igfbp3相关性。

2

小鼠肝纤维化模型建立与Snhg12敲低

验证Snhg12在体内对肝纤维化的影响

C57BL/6小鼠腹腔注射20% CCl4玉米油溶液(0.05 mL/10 g)每周两次,共6周;尾静脉注射lv-sh-Snhg12#1/#2或对照慢病毒(1×10^7 TU,100 μL,第0和2周);评估血清ALT/AST、肝组织羟脯氨酸、组织学染色(H&E、Sirius Red、Masson)及纤维化相关蛋白表达。

3

细胞模型验证Snhg12在活化mHSCs中的表达

评估Snhg12在TGF-β1诱导的mHSC活化中的表达变化

mHSCs培养于星状细胞培养基,用25 ng/mL TGF-β1处理不同时间(0-96h),qRT-PCR检测Snhg12表达;Western blot和qRT-PCR检测α-SMA、COL1A1、COL3A1表达。

4

体外敲低Snhg12检测细胞功能

验证Snhg12对mHSCs增殖和活化的影响

mHSCs转染sh-Snhg12#1/#2或对照,随后TGF-β1(25 ng/mL)处理24h;CCK-8和EdU检测增殖,免疫荧光和Western blot检测α-SMA、COL1A1、COL3A1。

5

验证Snhg12与IGFBP3的相互作用

确认Snhg12直接结合IGFBP3并影响其稳定性

通过RNA pull-down和RIP实验验证Snhg12与IGFBP3结合;用CHX处理细胞检测IGFBP3蛋白半衰期。

6

验证Snhg12/Igfbp3轴的功能

确认Snhg12通过IGFBP3发挥促纤维化作用

mHSCs共转染Snhg12过表达载体和/或Igfbp3敲低载体,然后TGF-β1(25 ng/mL)处理24h;检测增殖和纤维化蛋白。

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
星状细胞培养基ScienCellCat. #5301
小鼠肝星状细胞ScienCellCat. #M5300
转化生长因子-β1CUASBIO--
Lipofectamine 3000试剂Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒TaKaRa--
LightCycler 480实时荧光定量PCR仪Roche Diagnostics--
SYBR Green荧光定量PCR试剂盒Roche Diagnostics--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
上样缓冲液Beyotime--
化学发光成像系统Bio-Rad--
ALT检测试剂盒ElabscienceE-BC-K235-M
AST检测试剂盒ElabscienceE-BC-K236-M
羟脯氨酸含量检测试剂盒ElabscienceE-BC-K062-M
天狼星红染色液Beijing Solarbio Science and Technology Co., Ltd.--
CCK-8试剂盒Beyotime--
EdU工作液Ribobio--
α-SMA抗体Proteintech55135-1-AP
胶原蛋白I抗体Proteintech66761-1-Ig
山羊血清Zhongshan Golden Bridge--
DAPI染色液Beyotime--
荧光倒置显微镜Olympus--
Magna RIP试剂盒Meck Millipore--
TranscriptAid T7高产量转录试剂盒Thermo Fisher Scientific#K0441
Pierce RNA 3'端脱硫生物素标记试剂盒Thermo Fisher Scientific#20163
Pierce磁性RNA-蛋白质拉下试剂盒Thermo Fisher Scientific#20164

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
生物信息学分析
数据集名称及样本量、差异筛选阈值(|logFC|>0.8,adjusted P<0.05)
阅读提示:Materials and Methods 2.1 Bioinformatics analysis
动物模型
小鼠品系(C57BL/6)和年龄(8周)、CCl4剂量(0.05 mL/10 g,20% CCl4玉米油)、注射频率(每周两次,持续6周)、慢病毒剂量(1×10^7 TU,100 μL,尾静脉,第0、2周)、分组(每组5只)
阅读提示:Materials and Methods 2.2 Establishment of a mouse model of liver fibrosis; Figure 2
细胞模型
mHSCs来源(ScienCell #M5300)、培养基(#5301)、TGF-β1浓度(25 ng/mL)和处理时间(24h)
阅读提示:Materials and Methods 2.3 mHSCs culture and treatment; Figure 3F
敲低/过表达处理
转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染时间(48h)
阅读提示:Materials and Methods 2.3 mHSCs culture and treatment
分子相互作用验证
RNA pull-down(探针量2 μg、孵育时间6h)、RIP(抗体量5 μg)、CHX浓度(50 μg/mL)和处理时间(0-12h)
阅读提示:Materials and Methods 2.14 RIP assay; 2.15 Protein stability assay; 2.16 RNA pull-down assay