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为探究狼疮性肾炎(LNs)相关 miRNA,研究人员经多实验发现 hsa-miR-6516-3p 或加重 LNs,有望成新疗法。
在医学的神秘世界里,有一种疾病如同隐匿的 “杀手”,悄悄威胁着人们的健康,它就是系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)。这是一种自身免疫性疾病,就像身体的防御部队 “叛变” 了一样,会对多个器官发起攻击,肾脏就是其中的 “重灾区”。狼疮性肾炎(Lupus nephritis,LNs)作为 SLE 常见且严重的并发症,让超过半数的 SLE 患者苦不堪言,它不仅严重影响患者的生活质量,还大大增加了患者的死亡风险,约 10% 的 LNs 患者会发展为终末期肾病 。
面对 LNs 这一难题,科学家们一直在努力寻找破解之法。MicroRNAs(miRNAs,微小 RNA)作为一类长度约 22 个核苷酸的非编码 RNA,在生物过程调控中发挥着重要作用,它就像细胞内的 “小管家”,通过抑制翻译和降解 mRNA 来调控基因表达。近年来,miRNAs 与各种疾病的关联逐渐被揭示,在 SLE 领域也不例外,已有研究发现一些 miRNAs 与 SLE 的发病机制相关,但 LNs 特异性的 miRNAs 及其作用机制仍有待进一步探索。
为了揭开 LNs 的神秘面纱,来自日本顺天堂大学(Juntendo University)的 Hiroyuki Tomita、Kunihiro Hayakawa、Keigo Ikeda 等研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Molecular Medicine》杂志上,为我们认识 LNs 带来了新的曙光。
研究人员为了开展此次研究,运用了多种关键技术方法。首先,收集了 17 例 LNs 患者治疗前后的外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),并提取其中的总 RNA,利用 miRNA 芯片分析技术,全面筛选出治疗前后表达显著改变的 miRNAs,随后通过定量逆转录聚合酶链反应(Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR)对芯片结果进行验证。接着,将筛选出的 miRNAs 转染到多种细胞中,包括正常人肾小球系膜细胞(Normal human glomerular mesangial cells,NHMCs)、人肾近端小管上皮细胞(Human renal proximal tubule epithelial cells,RPTECs)等,以探究其生物学功能。同时,还运用了免疫印迹(Western blotting)技术检测相关蛋白的表达水平。
下面来看看具体的研究结果:
- hsa-miR-6516-3p 促进炎症基因表达:研究人员对 LNs 患者 PBMCs 进行 miRNA 芯片分析,筛选出 9 个表达差异明显的 miRNAs,进一步经 qRT-PCR 验证,最终确定 hsa-miR-150-5p、3607-3p 和 6516-3p 这 3 种 miRNAs 在治疗前后表达显著改变。在 NHMCs 中进行转染实验发现,只有 hsa-miR-6516-3p mimic 能显著促进 TNF-α 刺激下 IL1β 和 MMP-9 这两种炎症基因的表达,由此推测 hsa-miR-6516-3p 可能是参与 LNs 恶化的因素。
- hsa-miR-6516-3p 抑制 RECK 表达:MMP-9 在人类肾小球肾炎进展中意义重大,而 Reversion inducing cysteine rich protein with Kazal motifs(RECK,富含半胱氨酸的 Kazal 基序逆转诱导蛋白)是 MMP-9 的内源性抑制剂 。研究发现 hsa-miR-6516-3p 可能与 RECK 的 3'- 非翻译区结合。实验表明,转染 hsa-miR-6516-3p mimic 显著降低了 NHMCs 中 RECK 的表达,而抑制内源性 hsa-miR-6516-3p 却未改变 RECK 的表达。这意味着转入 hsa-miR-6516-3p 可能通过抑制 RECK 表达,上调 MMP-9 表达,进而加重 LNs 病情,并且内源性 hsa-miR-6516-3p 在 NHMCs 中可能量不足,无法发挥明显作用。
- 炎症刺激上调 hsa-miR-6516-3p 表达:研究人员发现,炎症刺激并未使 NHMCs 和 RPTECs 中 hsa-miR-6516-3p 的表达增加,但在 HUVECs 和 THP-1 衍生的巨噬细胞(THP1-Mφ)中,经 TNF-α 等刺激后,hsa-miR-6516-3p 表达显著上调 。考虑到 miRNAs 可在细胞间传递并发挥作用,推测肾小球内皮细胞和巨噬细胞产生的 hsa-miR-6516-3p 可能会影响 LNs 中的系膜细胞,不过虽在 THP1-Mφ 培养上清中检测到 hsa-miR-6516-3p,但它对 NHMCs 的影响未得到证实。
综合研究结果和讨论部分,此次研究意义非凡。研究人员发现 hsa-miR-6516-3p 可通过抑制 RECK,增加 MMP-9 的表达,进而加重 LNs 病情 。这一发现为 LNs 的发病机制提供了新的见解,提示 hsa-miR-6516-3p 可能是 LNs 潜在的治疗靶点,抑制 miR-6516-3p 有望成为治疗 LNs 的新策略。不过,该研究也存在一定局限性,比如实验模型中获取足够影响系膜细胞的 miR-6516-3p 需要大量培养细胞,未来还需开发更能反映体内环境的实验模型,进一步验证 hsa-miR-6516-3p 在 LNs 中的作用机制,为 LNs 的治疗开辟新的道路。