miR-106b-5p靶向MAPK1介导ERK1/2信号通路影响椎间盘髓核细胞功能的机制研究

来源 :广西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rserrrrr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
【目的】椎间盘退变(Intervertebral disc degeneration,IDD)的发生和发展在分子机制上仍不明确。以椎间盘退变为基础病理改变的相关脊柱退行性疾病如腰椎间盘突出症(Lumbar disc degeneration,LDD),目前尚无特别有效的治疗方案,仅仅以缓解症状和改善生活质量为主要治疗目标,因此迫切需要深入基因表达层面了解椎间盘退变发生和发展的分子机制。近年来发现大量micro RNA参与了椎间盘退变的生理病理过程。miR-106b-5p与椎间盘退变的关系以及对人椎间盘髓核细胞(nucleus pulposus cell,NP cell)功能产生何种影响,这都需要加以研究和探索。根据生物信息学分析预测,我们猜测miR-106b-5p可能靶向MAPK1干扰ERK1/2的表达,影响MAPK/ERK1/2信号通路的信号传导功能,改变ADAMTs-4和ADAMTs-5的表达,调节细胞功能。我们将含有has-pre-miR-106b-5p及has-miR-106b-5p的慢病毒转染髓核细胞,构建miR-106b-5p高表达/低表达的髓核细胞模型。本实验旨在通过miR-106b-5p靶向MAPK1介导ERK1/2信号通路,探究椎间盘退变中的分子机制。阐明miR-106b-5p和MAPK1在椎间盘退变中的调控机制,为椎间盘退变治疗方案的探索提供新的思路和方向。【方法】(1)运用生物信息学分析方法分析micro RNA芯片(GSE19943,GSE45856,GSE63492)(2)收集212例椎间盘退变患者和80例腰椎骨折患者病例资料及术中摘除的髓核组织;根据MRI进行Pfirrmann分级评价椎间盘退变程度;实时定量PCR在椎间盘组织中予以验证生物信息学分析和预测结果。(3)通过生物信息学分析方法以及双荧光素酶报告基因分析技术验证MAPK1是否是miR-106b-5p的靶基因。(4)体外培养人椎间盘髓核细胞。(5)将包装有has-pre-miR-106b-5p及has-miR-106b-5p的慢病毒转染髓核细胞,实验分为4组,即miR-106b-5p mimics组,miR-106b-5p inhibitor组,Negative control组,Blank组;其中miR-106b-5p mimics组和miR-106b-5p inhibitor组分别过表达和沉默髓核细胞内的miR-106b-5p,Negative control组仅转染空载慢病毒,Blank组不转染病毒。(6)通过嘌呤霉素筛选转染的髓核细胞,实时荧光定量PCR检测miR-106b-5p表达水平,验证转染是否成功。(7)实时荧光定量PCR检测相关MAPK1,ADAMTs-4和ADAMTs-5表达量。(8)Western-blotting检测相关蛋白ERK1/2,ADAMTs-4和ADAMTs-5的表达水平。(9)细胞划痕实验和Trans-well迁移试验检测髓核细胞的划痕愈合能力、迁移能力等细胞活性表现力的变化。(10)MTT增殖实验检测髓核细胞增殖能力的变化。(11)流式细胞仪检测髓核细胞的细胞周期变化情况和凋亡率。【结果】(1)GEO芯片(GSE19943,GSE45856,GSE63492)分析结果显示,miR-106b-5p在退变髓核组织中上调3.82倍(P<0.05)。PCR验证结果显示在椎间盘组织中miR-106b-5p表达量上调4.26倍(P<0.05);miR-106b-5p表达量与椎间盘退变的严重程度分级(Pfirrmann分级)呈正相关(P<0.05)。(2)miR-106b-5p与MAPK1基因3’UTR的445-452位碱基可以相互结合,MAPK1是miR-106b-5p的作用靶点。(3)过表达miR-106b-5p后,MAPK1及ERK1/2表达水平表达受到抑制(P<0.05);而沉默miR-106b-5p后,MAPK1及ERK1/2表达水平表达上调(P<0.05)。(4)过表达miR-106b-5p后,ADAMTs-4和ADAMTs-5均表达升高(P<0.05);而沉默miR-106b-5p后则结果相反。(5)在髓核细胞中转染慢病毒过表达miR-106b-5p后MTT检测发现髓核细胞增殖能力降低(P=0.041);而沉默miR-106b-5p后,髓核细胞增殖能力提高(P=0.02)。(6)过表达miR-106b-5p可降低髓核细胞划痕损伤愈合能力和迁移能力等细胞活性表现力,而沉默miR-106b-5p则可提高髓核细胞划痕损伤愈合能力和迁移能力等细胞活性表现力(P<0.05)。(7)沉默miR-106b-5p可导致髓核细胞在DNA合成增加,髓核细胞增殖受到促进;过表达miR-106b-5p可导致髓核细胞DNA合成减少,髓核细胞增殖受到抑制,髓核细胞的细胞周期发生S期阻滞。(8)过表达和沉默miR-106b-5p均会导致髓核细胞凋亡率增加,而过表达miR-106b-5p导致的凋亡作用更强。【结论】(1)本研究课题证实了miR-106b-5p通过调控MAPK1的表达,干扰ERK1/2蛋白表达,影响ERK1/2信号通路,从而改变ADAMTs-4和ADAMTs-5的表达,破坏髓核细胞外基质的合成/降解平衡。(2)通过调控miR-106b-5P可以影响髓核细胞的划痕损伤愈合能力、迁移能力、增殖能力以及细胞活性。(3)miR-106b-5p干预MAPK1-ERK1/2信号通路这一分子机制在椎间盘退变的过程中具有较高的影响权重,是一个治疗椎间盘退变效用价值较高的候选靶点。
其他文献
目的:研究IL-22经CCL2-CCR2途径调控肝脏巨噬细胞减轻肝纤维化的作用和机制,进一步明确IL-22抑制肝纤维化的作用。方法:采用M-CSF(50ng/ml)诱导小鼠骨髓细胞,使其分化成为巨噬细胞。通过使用脂多糖(1ug/ml)刺激骨髓来源的巨噬细胞,使骨髓巨噬细胞极化成为M1型巨噬细胞。通过流式细胞技术检测巨噬细胞极化情况和巨噬细胞的诱导率。使用IL-22干预M1型巨噬细胞,IL-22浓度
目的比较C-E手法与V-E手法两种不同的面罩通气手法在成人全麻诱导时通气效果。方法选择择期全麻下行手术的患者116例,年龄18岁以上,ASA(The American Society of Anesthesiologists)分级Ⅰ-Ⅲ级,麻醉记录患者的一般数据,包括身高,体重,颈围,有无胃管,喉镜暴露分级等。随机均分为CE手法面罩通气组和VE手法面罩通气组,麻醉诱导后,采用压力控制模式,将气道压
目的:本实验通过使用醋酸去氨加压素制备豚鼠内淋巴积水动物模型,通过检测P-P38MAPK与AQP2两个蛋白表达情况,观察P38MAPK特异性抑制剂SB203580对内淋巴积水程度的影响,探讨P38MAPK是否通过调控AQP2参与内淋巴积水的形成。方法:筛选阈值小于40d B SPL和DPOAE通过的合格健康花色豚鼠30只,随机分为三组:空白对照组(6只):腹腔注射生理盐水,剂量与积水组一致,连续1
目的本次研究旨在探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者中不同血清活性维生素D水平和踝-臂脉搏波传导速度(Brachial ankle pulse wave velocity,ba PWV)的相关性,为T2DM患者合并大血管并发症的早期诊断和治疗提供临床依据。方法本次研究是一项回顾性队列研究,连续选取2017年7月至2019年7月在广西医科大学附属第一医院住
目的:探讨对麻醉专业住培学员进行电子软镜经鼻插管的临床操作训练时,分别采用支气管内窥镜训练系统和传统方法,对比分析效果,使用单一指数曲线拟合支气管内窥镜训练系统操作的学习曲线获得学习参数,为合理设计软镜经鼻插管的临床训练周期提供参考依据。方法:选取2019年1月至2020年1月期间在广西医科大学附属口腔医院进行轮转的30名麻醉专业住培学员作为研究对象,将30名学员随机分为实验组和对照组。两组入科后
目的:研究右美托咪定在肝肿瘤切除术患者围术期中肝的保护作用。方法:选取择期全身麻醉下行肝肿瘤切除术的患者42例,年龄18-70岁,性别不限,ASA分级Ⅱ或Ⅲ级。采用随机数字表法将患者分为右美托咪定组(D组)和对照组(C组),每组21例。采用相同的麻醉药物及麻醉方法对两组患者进行麻醉,麻醉诱导结束后,D组在无负荷剂量下持续静脉泵注右美托咪定0.3μg/kg/h,直至手术结束前30分钟,C组在同一时间
目的:调查住院2型糖尿病(DM)患者外科手术后急性肾损伤(AKI)的患病率,分析可能的危险因素,构建AKI发生的预测模型。方法:回顾性分析2018年1月1日至2018年12月30日期间在广西医科大学第一附属医院住院接收外科手术的2型DM患者的临床资料,调查术后7天AKI的发生率,用二分类Logistic回归分析探讨AKI的独立危险因素,用R语言构建AKI发生的预测模型。结果:582名接受外科手术的
目的:比较合并2型糖尿病的老年干眼症患者与非糖尿病的老年干眼症患者的角膜高阶波前像差的差异,探讨合并2型糖尿病的老年干眼症患者较非糖尿病的老年干眼症患者视觉质量下降的原因。方法:招募2018年10月至2019年10月于我院就医的年龄在60岁至80岁之间诊断为干眼症的患者66例,合并2型糖尿病的老年干眼症患者32例、非糖尿病的老年干眼症患者34例,采用Pentacam眼前节分析诊断系统(德国Ocul
背景与目的:硫胺素响应性巨幼细胞贫血综合征(Thiamine-responsive megaloblastic anemia,TRMA),是一种罕见的单基因常染色体隐性遗传病,由SLC19A2基因致病突变所致。遗传学研究发现SLC19A2基因是TRMA的唯一致病基因,位于人类染色体1q23.3位置,编码硫胺素转运蛋白-1(Thiamine transporter-1,THTR-1),THTR-1的
目的:回顾分析广西医科大学第一附属医院皮肤性病科老年住院患者的临床资料,对老年皮肤病的防治提供参考。方法:对2014年10月至2019年9月在广西医科大学第一附属医院皮肤性病科住院的老年患者进行回顾性统计分析,将其患病情况及病种的分布情况与同时期住院治疗的中年患者进行比较,老年常见皮肤病男女比较,对常见老年皮肤病合并基础疾病或慢性病情况、同种皮肤病重复住院的原因及老年患者药疹进行分析。病种分类按照