miR-146a/b-5p-IRAK1-NF-κB轴调控不明原因复发性自然流产

miR-146a/b-5p-IRAK1-NF-κB Axis Regulates Unexplained Recurrent Spontaneous Abortion.

作者信息Fengping He, Shushu Fan, Lujing Chen, Jiwu Lou, Zhenming Lin, Yulan Liu, Tizhen Yan, Yongmei Zhang
PMID41813167
发布时间2026-05
DOI10.1002/jmr.70030

实验完整度

包含GEO数据挖掘、WGCNA分析、细胞功能实验(CCK-8、流式、Transwell、ROS)、双荧光素酶报告实验、体内小鼠模型验证(HE染色、妊娠结局评估)及通路蛋白检测。

主要模型

HTR8/SVneo人滋养层细胞系 OX-LDL诱导的URSA细胞模型 CBA/J雌鼠与DBA/2J雄鼠交配的URSA小鼠模型 人胚胎肾293T细胞

重点核对

miR-146a/b-5p mimics、inhibitor、IRAK1过表达质粒及si-IRAK1的转染效率验证 双荧光素酶报告实验验证miR-146a/b-5p与IRAK1 mRNA 3'UTR的结合 OX-LDL处理浓度(600 μg/mL)及分组(Control, OX-LDL, OX-LDL+miR-146a-5p, OX-LDL+miR-146a-5p+IRAK1-OE等) URSA小鼠模型建立及慢病毒注射剂量(1×10^8 TU/mL, 100 μL/只)和时间点(第0.5天和第7天) p < 0.05为差异有统计学意义,每组独立重复三次

摘要

不明原因复发性自然流产(URSA)仍然是一个普遍的产科问题,其潜在病因尚未完全阐明。微小RNA(miRNA)可能通过调控基因表达影响URSA。本研究旨在筛选关键miRNA并验证其在URSA中的调控作用及潜在分子机制。利用GEO数据集(GSE178619和GSE113790)鉴定了URSA中差异表达的miRNA和mRNA。进行加权基因共表达网络分析(WGCNA)以识别枢纽miRNA和mRNA,随后构建miRNA-mRNA相互作用网络。使用基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析进行功能富集。在浓度筛选后建立了氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)诱导的滋养层细胞模型,并进行了涉及miR-146a/b-5p和IRAK1的功能获得和功能丧失实验以评估细胞功能。使用双荧光素酶报告基因实验检测miR-146a/b-5p与IRAK1之间的靶向关系。在体内,构建了URSA小鼠模型,并应用慢病毒过表达miR-146a/b-5p来评估妊娠结局和NF-κB通路相关的分子变化。结果显示,GSE178619鉴定了34个差异表达miRNA,而GSE113790揭示了1056个差异表达mRNA。WGCNA强调MEbrown模块(112个枢纽miRNA)和MEdarkorange模块(673个枢纽mRNA)与URSA密切相关。鉴定出18个核心miRNA(包括miR-146a/b-5p)和21个核心基因(包括IRAK1),其中IRAK1在URSA中上调并与NF-κB信号通路相关。在体外,OX-LDL处理损害了滋养层细胞的增殖和侵袭,促进了凋亡和氧化应激,降低了miR-146a/b-5p的表达,并通过IRAK1激活了NF-κB信号传导。miR-146a/b-5p的过表达减轻了这些改变,而抑制miR-146a/b-5p则产生相反的效果,这些效果可被IRAK1敲低部分逆转。在URSA小鼠中,miR-146a/b-5p过表达改善了妊娠结局,减轻了胎盘病理变化,降低了IRAK1表达,并减弱了NF-κB通路激活。总之,miR-146a/b-5p通过靶向IRAK1并调节NF-κB信号通路来调控URSA的进展,提示其作为URSA治疗靶点的潜力。

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-146a/b-5p是否通过靶向IRAK1调节NF-κB通路,从而影响不明原因复发性自然流产的病理过程?
核心机制
miR-146a/b-5p通过靶向IRAK1 mRNA的3'UTR抑制其表达,进而抑制NF-κB信号通路的激活,从而调节滋养层细胞功能、炎症反应和氧化应激。
主要证据
双荧光素酶报告实验证实miR-146a/b-5p直接结合IRAK1 3'UTR;在OX-LDL诱导的滋养层细胞模型中,过表达miR-146a/b-5p逆转了细胞增殖、侵袭、凋亡和ROS水平的改变,并抑制NF-κB通路;在URSA小鼠模型中,miR-146a/b-5p过表达改善了妊娠结局和胎盘病理变化。
研究意义
研究揭示了miR-146a/b-5p在URSA中的保护作用,为URSA的生物标志物和miRNA替代疗法提供了潜在靶点。

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

GEO数据挖掘与差异表达分析

鉴定URSA相关的差异表达miRNA和mRNA

从GEO数据库下载GSE178619和GSE113790数据集,使用limma包筛选差异表达miRNA/mRNA,并进行GSEA分析。

2

WGCNA共表达网络分析

识别与URSA相关的枢纽miRNA和mRNA模块

使用WGCNA包构建加权基因共表达网络,鉴定与URSA显著相关的模块(MEbrown和MEdarkorange),并提取枢纽基因。

3

miRNA-mRNA相互作用网络构建

预测miRNA靶基因并构建调控网络

将18个核心miRNA输入miRDB、miRTarBase和TargetScan预测靶基因,与WGCNA枢纽基因交叉映射,获得21个核心基因,并使用Cytoscape构建网络。

4

OX-LDL诱导的细胞模型建立与浓度筛选

建立URSA细胞模型并确定合适的OX-LDL处理浓度

用不同浓度OX-LDL (0-800 μg/mL)处理HTR8/SVneo细胞,通过CCK-8、流式、Transwell和ROS检测评估细胞活力、凋亡、侵袭和氧化应激。

5

体外功能获得与功能丧失实验

验证miR-146a/b-5p通过靶向IRAK1调节滋养层细胞功能及NF-κB通路

在OX-LDL处理后,转染miR-146a/b-5p mimics或inhibitor,联合IRAK1过表达质粒或si-IRAK1,评估细胞功能、氧化应激和NF-κB通路蛋白表达。

6

双荧光素酶报告基因实验

验证miR-146a/b-5p与IRAK1 mRNA 3'UTR的直接结合

共转染miR-146a/b-5p mimics与含IRAK1野生型或突变型3'UTR的荧光素酶报告质粒,检测荧光素酶活性。

7

体内URSA小鼠模型验证

验证miR-146a/b-5p过表达对URSA小鼠妊娠结局及NF-κB通路的影响

建立CBA/J雌鼠与DBA/2J雄鼠交配的URSA模型,尾静脉注射miR-146a/b-5p过表达慢病毒,评估胎儿数、吸收率、胎盘病理及通路蛋白表达。

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
RPMI1640培养基Gibco11875-093
胎牛血清Gibco10099-141
青霉素/链霉素Gibco15140-122
氧化低密度脂蛋白Yiyuan BiotechnologiesYB-002
脂多糖Sigma-AldrichL2630
CCK-8试剂盒DojindoCK04
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒ElabscienceE-CK-A217
Transwell小室Corning3422
Matrigel基质胶Corning356234
结晶紫BeyotimeC0121
活性氧检测试剂盒BiosharpBL714A
H2DCFDA荧光探针Sigma-AldrichD6883
TriQuick总RNA提取试剂盒SolarbioR1100
5× RT SuperMix qPCR反转录预混液APEXbioK1074
2× SYBR Green qPCR预混液APEXbioK1070
iQ5多色实时荧光定量PCR检测系统BIO-RAD582BR 005500
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒BiosharpBL521A
PVDF膜Merck MilliporeISEQ00010
脱脂牛奶BeyotimeP0216
IRAK1一抗UpingBioYP-Ab-14795
IκBα一抗Abcamab32518
p-IκBα一抗Abcamab133462
p-IKKα/β一抗Abcamab194528
p65一抗Proteintech10745-1-AP
p-p65一抗ABclonalAP0475
GAPDH一抗Proteintech60004-1-Ig
HRP标记二抗BiosharpBL003A和BL001A
增强化学发光底物AdvanstaK-12045-D50
ChemiScope 6100成像系统CLINX--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668-027
HE染色试剂盒SolarbioG1100
伊红BiosharpBL733A

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
HTR8/SVneo细胞系(CTCC-400-0143),OX-LDL浓度600 μg/mL,LPS 1 μg/mL作为炎症对照,处理时间未明确说明
阅读提示:Materials and Methods 2.5节
转染实验
Lipofectamine 2000转染试剂,miR-146a/b-5p mimics、inhibitor、IRAK1过表达质粒和si-IRAK1由Jiangsu Genecefe Biotechnology Co. Ltd.合成,转染浓度和时长未明确说明
阅读提示:Materials and Methods 2.5节
双荧光素酶报告实验
293T细胞(CRL-11268),共转染分组(NC+IRAK1-WT等),检测时间为转染后48小时
阅读提示:Materials and Methods 2.12节
动物实验
CBA/J雌鼠与BALB/c雄鼠(对照)或DBA/2J雄鼠(URSA)交配,每组n=6,尾静脉注射miR-146a/b-5p过表达慢病毒1×10^8 TU/mL,100 μL/只,在第0.5天和第7天注射,第14天解剖
阅读提示:Materials and Methods 2.13节