《Tissue and Cell》:Role of lncRNA H19 Modification (m6A methylation) and YTHDC1 in High Glucose Induced Human Microvascular Endothelial Cell biological behaviors
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糖尿病导致微血管病变,研究探讨H19长链非编码RNA的m6A修饰在高血糖诱导真皮微血管内皮细胞(DMEC)损伤中的作用。通过体外培养和功能实验,发现高血糖抑制DMEC活力、增殖、迁移和血管生成,降低H19表达及m6A水平,而H19过表达可逆转损伤。YTHDC1通过结合H19 m6A修饰稳定其表达,抑制高血糖对DMEC的损伤。结论为糖尿病治疗提供新靶点。
Jingcun Sun|Zhongyong Zhang|Huajun Li|Yuqian Chi|Shuo Yang|Guiye Zhang|Zhaozhen Li|Hongliang Zhang
中国沧州市河北中西医结合医院药学部
摘要
背景
糖尿病可能导致微血管病变。本研究旨在探讨长链非编码RNA(lncRNA)H19中的N6-甲基腺苷(m6A)在高血糖(HG)诱导的皮肤微血管内皮细胞(DMEC)生物学行为变化中的作用,从而为减少细胞损伤提供理论依据。
方法
培养DMEC并对其进行高血糖处理,然后通过功能检测来评估细胞存活率、增殖能力、迁移能力和血管生成能力。另一方面,利用RT-qPCR和Western blot分析技术检测H19和YTHDC1的表达情况。在高血糖处理的DMEC中过表达H19,以探讨H19在DMEC生物学行为中的具体作用。随后分析总m6A水平,并通过MeRIP-qPCR验证m6A修饰及YTHDC1在H19上的富集情况;同时通过放线菌素D处理测定H19的稳定性。此外,还进行了拯救实验,以验证YTHDC1与H19的m6A修饰结合从而稳定H19表达的机制,进而减轻人类DMEC的损伤。
结果
高血糖处理抑制了DMEC的存活率、增殖能力、迁移能力和血管生成能力,降低了H19的表达水平以及H19的总m6A含量和m6A修饰程度;而H19的过表达则促进了细胞的生物学行为。YTHDC1与H19的m6A修饰结合,稳定了H19的表达,从而限制了高血糖引起的DMEC损伤;而沉默H19则会削弱YTHDC1对细胞损伤的保护作用。
结论
在高血糖诱导的人类DMEC中,H19的表达水平降低;YTHDC1与H19的m6A修饰结合,稳定了H19的表达,从而减轻了DMEC的损伤。
部分内容摘要
背景
糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其特征是食物摄入过量、多尿和体重下降,同时会对器官、神经和血管造成损害;急性糖尿病可能对患者造成致命后果(美国糖尿病协会,2013年)。如今,糖尿病的发病率和死亡率惊人地高,给全球范围内的健康和经济带来了巨大负担,尤其是在发展中国家。
细胞培养与处理
人类DMEC(CP-H098,武汉Pricella公司)在含有5%胎牛血清(0025,ScienCell公司,美国加利福尼亚州圣地亚哥)、1%内皮细胞生长补充剂(1052,ScienCell公司)和1%青霉素/链霉素(0503,ScienCell公司)的内皮细胞培养基(ECM)中培养,培养条件为5%二氧化碳(CO2)和37℃。然后将DMEC分为高血糖组(用25 mM D-葡萄糖处理,G5767,MERCK公司,德国达姆施塔特)和对照组(用5 mM D-葡萄糖处理)(Thomas等人,2019年;Fang等人)。
高血糖处理后H19的表达下调
为了明确高血糖对DMEC的影响,将DMEC分为对照组和高血糖组:对照组暴露于5 mM D-葡萄糖,高血糖组暴露于25 mM D-葡萄糖。结果显示,高血糖组的细胞存活率较低(p < 0.01,图1A)、细胞增殖和迁移能力较弱(p < 0.01,图1B-C),以及血管生成能力较低(p < 0.01,图1D),表明高血糖处理可导致DMEC损伤。随后通过检测验证了H19的表达情况。
讨论
糖尿病是一种主要由高血糖引起的代谢紊乱,会损害肾脏、眼睛和心脏等器官,可能导致严重的血管并发症,增加发病率和死亡率(Lu等人,2023年)。DMEC是机体器官的关键组成部分,在糖尿病及其并发症中起着重要作用,因为它们与炎症反应、免疫功能受损和伤口愈合延迟有关(Talavera-Adame等人,2011年)。
结论
总之,本研究揭示了在高血糖诱导的人类DMEC中H19的表达水平下调;YTHDC1与H19的m6A修饰结合,稳定了H19的表达,从而减轻了DMEC的损伤。这些结果为糖尿病的治疗提供了理论基础。然而,本研究仍存在一些局限性,仅揭示了YTHDC1对H19的影响,尚未探讨其他参与H19表达变化的m6A修饰因子。
作者贡献声明
Huajun Li:项目管理。
Zhongyong Zhang:研究、数据分析、概念构思。
Jingcun Sun:初稿撰写、方法设计、数据分析、概念构思。
Hongliang Zhang:审稿与编辑、结果验证、监督、概念构思。
Shuo Yang:资源获取。
Yuqian Chi:数据可视化、研究、数据分析。
Zhaozhen Li:研究。
Guiye Zhang:研究。