条文本
摘要
客观的神经紧张素(NT)通过其受体神经紧张素受体1 (NTR1)介导结肠炎症。NT刺激结肠上皮细胞中miR-133α的表达。我们研究了miR-133α在体外和体内nt相关结肠炎症中的作用。
设计用定量PCR法检测miR-133α和AFTPH水平。反义(as)-miR-133α在诱导2,4,6 -三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的结肠炎和右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎之前被灌胃。体外用基因沉默法检测AFTPH的作用。
结果NT增加了NCM-460过表达NTR1 (NCM460-NTR1)和HCT-116细胞中miR-133α的水平。nt诱导的nnc -460- ntr1细胞中p38、ERK1/2、c-Jun和NF-κB激活,以及IL-6、IL-8和IL-1β信使RNA (mRNA)表达在miR-133α沉默细胞中降低,而miR-133α过表达逆转了这些作用。与野生型结肠炎小鼠相比,TNBS(2天)和DSS(5天)结肠炎小鼠MiR-133α水平升高,而NTR1缺陷DSS暴露小鼠MiR-133α水平降低。结肠内as- mir -133α减弱了结肠炎的几个参数以及结肠黏膜中促炎介质的表达。在与qPCR相结合的硅质搜索中,发现AFTPH是miR-133α的下游靶点,而NT降低了nnc -460- ntr1结肠炎细胞中AFTPH的表达。AFTPH基因沉默增强nt诱导的促炎反应,实验性结肠炎中AFTPH水平下调。与对照组相比,在溃疡性结肠炎患者的结肠活检中,miR-133α水平显著上调,而AFTPH水平下调。
结论nt相关的结肠炎和炎症信号是由miR-133α-AFTPH相互作用调节的。靶向miR-133α或AFTPH可能是炎症性肠病的一种新的治疗方法。
- 炎症性肠病的基础研究
- 结肠疾病
- 实验性结肠炎
这是一篇根据创作共用署名非商业性(CC BY-NC 4.0)许可发布的开放获取文章,该许可允许其他人以非商业性的方式发布、混编、改编、构建本作品,并以不同的条款许可其衍生作品,前提是原始作品被正确引用且使用是非商业性的。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
来自Altmetric.com的统计
本研究的意义
关于这个问题,我们已经知道了什么?
神经紧张素(NT)通过其高亲和受体(神经紧张素受体1 (NTR1))介导结肠炎症。
NT和NTR1在实验性结肠炎和溃疡性结肠炎(UC)炎症结肠组织中表达上调。
NT可调节结肠细胞中38种microRNAs的差异表达,其中包括miR-133α。
MicroRNA-133α调节与癌细胞系和肌细胞增殖、分化和肥大相关的信号通路。
新的发现是什么?
miR-133α在体外调节nt诱导的MAP激酶和NF-κB激活,以及促炎细胞因子的转录。
降低人结肠细胞和小鼠结肠中miR-133α的水平可减弱促炎信号和体外和体内实验性结肠炎的发展。
Aftiphilin (AFTPH)是nt诱导的人结肠上皮细胞中参与促炎信号通路的miR-133α表达的一个新的下游靶点。
UC患者和结肠炎小鼠的结肠组织中miR-133α水平高于对照组,但AFTPH水平较低。
在可预见的未来,它会对临床实践产生怎样的影响?
抑制miR-133α和恢复炎症性肠病(IBD)结肠中AFTPH的表达可能是治疗IBD的有前途的方法。
UC中miR-133α和AFTPH水平的反向关联与NTR1表达的增加可能是UC的新生物标志物。
简介
神经紧张素(NT)是一种在中枢神经系统和肠道中表达的神经肽,1,2而它的高亲和力受体,NT受体1 (NTR1)3.在神经元中表达,4结肠上皮,2,5 - 7免疫细胞,8,9以及不同的结肠癌细胞系。10在结肠中,NT/NTR1信号通路促进急性结肠炎动物模型的炎症。2,5在肠毒素介导的肠道炎症中,结肠NT和NTR1表达增加,2右旋糖酐硫酸钠结肠炎,6,11,12以及溃疡性结肠炎(UC)患者的结肠中。6此外,小鼠NTR1缺乏与实验性结肠炎患者体重减轻和死亡率降低有关。5.13
MicroRNAs (miRs)是短的(19-25个核苷酸)单链RNA分子,作为负转录调控因子。它们与转录本的3 '非翻译区域(UTR)结合14并导致信使RNA (mRNA)降解,或抑制翻译成蛋白质。15最近,一些研究发现了UC患者结肠黏膜miR的差异表达,16 - 19克罗恩病(CD)18,20.和实验结肠炎。17然而,单个miRs在炎症性肠病(IBD)病理生理学中的作用仍在研究中。
我们最近发现NT/NTR1偶联在人结肠上皮NCM460过表达NTR1 (NCM460-NTR1)细胞中诱导miRs的差异表达,10包括mir - 133α。miR-133α及其靶基因的异常表达与结直肠癌的发生有关第21至28通过调节的兵29,30.和一种蛋白激酶21,31NT/NTR1信号通路在人结肠上皮细胞中的作用。7,10,32基于这些考虑,我们研究了NT-miR-133α相互作用在体外结肠炎症和体内由三硝基苯磺酸(TNBS)和DSS诱导的两种实验性结肠炎模型中的作用。我们还进行了研究,以确定nt - ntr1调节的miR-133α介导这些效应的靶点。我们的研究结果指向AFTPH,作为miR-133α的一个新的下游靶点,并为miR-133α及其下游靶点AFTPH在结肠炎病理生理学中的关联提供了证据。
材料和方法
细胞培养和试剂
如前所述,NCM460- ntr1细胞来源于用慢病毒颗粒转转的人结肠上皮NCM460细胞(INCELL, San Antonio, Texas, USA)10并在添加10%胎牛血清的M3:D培养基(INCELL)中维持(FBS, Life Technologies, Grand Island, New York, USA)。人类胚胎肾成纤维细胞、HEK293和结肠癌HCT-116细胞分别保存在Eagle's Minimum Essential Medium (MEM, Life Technologies)和McCoy5a (ATCC, Manassas, Virginia, USA)中,并添加10%胎牛血清。Lipofectamine 2000、Lipofectamine RNAimax和OptiMEM均来自Life Technologies公司。NT来自Bachem Americas(托伦斯,加利福尼亚州,美国)。TNBS和SR48962来自Sigma Aldrich (St Louis, Missouri, USA), DSS来自MP Biomedicals (Santa Ana, California, USA)。山羊抗aftph (sc-167055)、小鼠抗绒毛蛋白和兔抗β微管蛋白来自Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, California, USA)。
转染实验
小干扰RNA (siRNA)购自Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz)。用Lipofectamine RNAiMAX转染ncm460 - ntr1细胞抗AFTPH siRNA (si-AFTPH)。所有的mir都是从Life Technologies购买的。对于miR-133α沉默或过表达,细胞分别用反义miR-133α (as-miR-133α)或miR-133α前体(miR-133α)转染,使用Lipofectamine RNAiMAX。转染siRNA-A (si-对照)、反义对照miR (as-miR-对照)或miR-阴性对照前体(miR-对照)的细胞作为对照。
NT/ ntr1介导的磷酸化蛋白活化和细胞因子的产生
NCM460-NTR1细胞转染as-miR-133α、miR-133α和si-AFTPH及其各自的对照。细胞在无血清培养基中孵育一夜,并用NT (100 nM)刺激。收集细胞裂解液用于磷蛋白检测,刺激后6小时收集培养基用于细胞因子测定。根据制造商的说明,定制设计的Bio-Plex Pro细胞信号传导检测面板(Bio-Rad, Hercules,加州加州)和Bio-Plex Pro人类细胞因子27-plex检测(Bio-Rad)分别用于磷酸化蛋白激活和细胞因子生产(IL-8除外)。
动物模型及实验性结肠炎模型的建立
神经紧张素受体1敲除小鼠模型
Ntsr1tmDgen(以下称为NTR1KO)从杰克逊实验室购买并在我们的设施繁殖。动物为129在C57BL6/J上的第五代回交。我们在交叉动物之前进行了一个额外的回交,作为杂合子NTR1KO杂交产生窝伴侣对照。
TNBS-induced结肠炎
C57BL6/J野生型(WT)小鼠购于Jackson Laboratories。TNBS溶于30%乙醇(5 mg/kg),灌胃50 μL给小鼠。5,33简单地说,TNBS通过1ml注射器(Becton Dickinson, Laguna Hills, California, USA)缓慢注入,并配有聚乙烯套管(intrintrdic PE-20管;正欲)。给药48 h后收集结肠组织。
DSS-induced结肠炎
如前所述,将NTR1KO及其WT对照物或C57BL6/J WT动物在饮用水中加入5%的DSS,13,34治疗开始后5天收集结肠组织。
NT在体内输注。NT溶于添加1%牛血清白蛋白(BSA)的PBS中35C57BL6/J WT小鼠灌胃(300 μg/kg),每天2次,连续4天。对照组小鼠在PBS中注入1%牛血清白蛋白。在给药后5天收集结肠组织。
miR-133α在体内的表达下调
C57BL6/J WT小鼠结肠组织内源性miR-133α表达被结肠内给药miRCURY LNA Inhibitor探针沉默mmu - mir - 133 a(20μg /鼠标,Exiqon)。简单地说,适量的寡核苷酸对抗mmu - mir - 133 a在TNBS或DSS处理前24 h和72 h,分别用100 μL的Opti-MEM和2 μL的lipofectamine 2000重悬。
MicroRNA原位杂交
TNBS治疗后2天,WT小鼠结肠组织(远端3cm处)。立即用4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,切片(5 μm)进行组织学研究。5 ' -DIG和3 ' -DIG标记的小鼠miR-133α (Cat。No. 39270-15)和miRCURY LNA microRNA ISH优化试剂盒(FFPE)购自Exiqon,并按照制造商说明进行实验。
患者样本中RNA表达的研究
UC患者(n=12)、CD患者(n=8)和正常受试者(n=9)结肠组织中总rna从Origene (Rockville, Maryland, USA)购买。按照上述方法对RNA样品进行cDNA转化,通过qPCR分析测定miR-133α和AFTPH的水平。
免疫组织化学
UC慢性活动性患者(n=3)和正常对照组(n=3)的冷冻组织切片(5 μm)购自Origene。用4%多聚甲醛固定,用0.3% Triton X-100在PBS (PBS-Triton)中添加5%正常牛血清进行阻断。适当的抗体与组织切片在4℃下孵育过夜,PBS-Triton冲洗,与适当的二抗孵育(Santa Cruz Biotechnology)。使用Axio Imager对组织进行成像。Z1显微镜(卡尔蔡司)。
请参考在线补充方法进行定点突变、荧光素酶测定、NF-κB p65易位、测量白细胞介素-8 (IL-8)产生、免疫印迹分析、mRNA和miR表达分析以及血液样本中的microRNA谱分析。
统计分析
所有体外结果来自至少三组实验,用平均值±SD表示,并用Student t检验进行分析。动物实验和人体组织研究的结果用Student t检验进行分析,用均数±SEM表示。在所有统计比较中,p<0.05表示差异显著。
结果
NT暴露后人结肠上皮细胞miR-133α水平升高
NT作用于结肠上皮细胞2,5 - 7通过它的高亲和力受体NTR13.在结肠癌细胞系中观察到NTR1过表达,10,36实验性结肠炎小鼠的结肠组织,6,11,12肠道肿瘤37以及UC患者的组织活检。6在先前的微阵列分析中,我们发现NT/NTR1偶联在人结肠上皮NCM460-NTR1中增加了miR-133α的表达。10在我们目前的研究中,我们首先通过qPCR检测人结肠上皮NCM460-NTR1细胞和结肠癌腺癌HCT-116细胞中miR-133α的水平来验证这一结果。与我们之前的发现一致,10NT暴露后miR-133α水平上调2.6±0.43倍(p<0.01);图1A)在NCM460-NTR1细胞中,而在HCT-116细胞中,miR-133α水平升高1.5±0.07倍(p<0.01);图1B)在加入NT后。因此,NT增加了两种不同的人结肠上皮细胞系中miR-133α的表达。
NT通过miR-133α的表达诱导人结肠上皮细胞的促炎信号
NT偶联NTR1通过MAPK刺激炎症反应38,39端依赖和NF -κB7,40,41端依赖途径。本研究中,我们使用as-miR-133α反义方法检测了NCM460-NTR1细胞中miR-133α是否参与nt相关的促炎信号和细胞因子表达。首先,我们发现转染as-miR-133α可以阻断nt诱导的NCM460-NTR1细胞中miR-133α的过表达(图2A),与转染对照as-miR的比较,验证了这种方法。此外,NT刺激仅在转染as-miR的细胞中激活p38和ERK1/2信号,而在转染as-miR-133α的细胞中没有激活as-miR-133α,而NT诱导的c-Jun激活在转染as-miR-133α的细胞中显著减弱(图2B、p < 0.05)。此外,nt诱导的NF-κB p65磷酸化在as- mir -133α-转染的细胞中被阻断(图2C),而nt诱导的IL-6和IL-8 mRNA (图2D, E, p<0.05)和IL-8分泌在miR-133α敲除后也显著减弱(图2F, p < 0.05)。对细胞培养基的分析表明,NT刺激增加了促炎IL-1β的产生,但减少了抗炎IL-1ra的产生(图2G、p < 0.05)。转染as-miR-133α显著降低nt诱导的IL-1β的产生,同时阻止IL-1ra产生的下降(图2G)。总的来说,这些结果表明miR-133α在诱导促炎信号通路和细胞因子生成中对人类结肠细胞NTR1激活的应答中发挥重要作用。
我们进一步验证了NT和miR-133α在转染NTR1和miR-133α的NCM460细胞中的促炎作用。过表达miR-133α进一步增加nt诱导的ERK1/2, c-Jun (图3A, p<0.05)和NF-κB p65 (图3B、p < 0.05)激活。此外,在没有NT刺激的情况下,单独过表达miR-133α促进NF-κB p65的核易位(图3C, p<0.05)。此外,与对照组相比,过表达miR-133α的细胞中IL-8、IL-1β和TNF-α mRNA增加(图3D, p < 0.05)。对于细胞因子的产生,miR-133α过表达后IL-8分泌增加(图3E、p < 0.05)。过表达miR-133α的细胞也显著减少IL-1ra的产生(p<0.05),而IL-1β的产生略有增加,但不显著(图3F).总之,这些结果强烈表明miR-133α在人类结肠细胞促炎信号传导中起重要作用。
MiR-133α在体内过表达依赖于NT/ ntr1
由于如上所示,NT在体外调节结肠细胞中的miR-133α,我们接下来研究了这种作用是否可以在体内重现。为此,C57/BL6J WT (WT)小鼠在殖民地内注射NT (300 μg/kg)。354天后,对小鼠实施安乐死,并对结肠组织进行RNA纯化。qPCR分析显示结肠miR-133α水平升高(增加1.3±0.04倍,图4A, p<0.05),与结肠内给药相比。因为NT是急性结肠炎症的重要媒介,2,13我们还检测了两种结肠炎模型中miR-133α的结肠表达水平。在C57BL6/J WT小鼠结肠内灌胃5 mg/kg TNBS或在饮用水中添加5% DSS诱导急性结肠炎。qPCR分析显示miR-133α水平升高(增加3.2±1.01倍),图4B, p<0.05),但第7天下降63% (图4B、p < 0.05)。接受DSS的小鼠miR-133α水平增加了3.6±0.61倍(图4B, p<0.001),与对照组相比。
为了研究结肠炎期间结肠组织中miR-133α的黏膜分布,从tnbs处理的WT小鼠及其对照小鼠结肠组织切片中对miR-133α进行原位杂交,方法中描述了这一过程。我们的结果表明,虽然miR-133α在炎症结肠中的表达较高,但大部分miR-133α的表达定位于上皮细胞(图4C,箭头),固有层的其他细胞减少(图4C,箭头)。
在NTR1缺陷的NTR1KO小鼠中进一步研究结肠炎发展过程中结肠组织中内源性NT/NTR1信号通路与miR-133α表达的直接关系。将NTR1KO小鼠和WT小鼠的饮用水中添加5%的DSS, 5天后将小鼠安乐死,并测定miR-133α水平。所示图4D、DSS处理后WT小鼠结肠miR-133α水平升高(2.4±0.32倍,p<0.01),而NTR1KO小鼠结肠miR-133α水平降低(p<0.05)。因此,在急性结肠炎中miR-133α表达的增加涉及到NT/NTR1的相互作用。
结肠内沉默miR-133α可减弱急性结肠炎的发展
我们接下来确定了miR-133α在实验性结肠炎发展中的作用。在结肠内给药TNBS (5 mg/kg)或对照剂24小时和72小时之前,C57BL6/J WT小鼠灌胃两剂as-miR-133α或其对照。在tnbs处理后48小时收集结肠组织进行基因表达和组织学分析。未接受tnbs治疗的小鼠结肠组织的组织学检查未显示出任何差异(图5A).正如预期的那样,TNBS给药可诱导As - mir -control给药小鼠的急性结肠炎症,而在TNBS治疗前给药As - mir -133α可减轻结肠炎的发展(图5A).此外,定量PCR分析显示,结肠内给药as-miR-133α显著降低内源性miR-133α的结肠表达(p<0.05,图5B).接受as-miR-133α和TNBS治疗的小鼠在结肠长度归一化后结肠重量显著减少(图5C, p<0.05)、中性粒细胞浸润和黏膜完整性的改善导致组织学评分显著改善(图5D, p < 0.05)。经TNBS治疗的结肠组织中促炎细胞因子的产生普遍增加。在TNBS给药前用as-miR-133α进行预处理,阻断了增加的中性粒细胞产物脂脂素2 (lcn2)和TNF-α(结肠炎中主要的促炎细胞因子)的表达。cxcl1是一种重要的中性粒细胞趋化剂(图5E, p<0.05)在as- miR-133α组小鼠中显著降低,与对照组as- miR-133α组相比(图5E).我们还研究了as-miR-133α治疗dss诱导的结肠炎模型的效果。在DSS治疗前24小时和72小时给药as-miR-133α及其对照。给予as-miR-133α和DSS的小鼠在DSS治疗后5天体重减轻(见在线补充图S1A, p<0.05),而给予as-miR-133α的小鼠在DSS诱导的结肠炎后5天TNF-α和IL-1β水平升高,而as-miR-133α的小鼠显著降低(见在线补充图S1B, C, p<0.05)。综上所述,这些结果提示miR-133α参与了结肠炎的病理生理过程。
mir - 133直接调节αAFTPH其3 ' UTR在结肠上皮细胞中的表达
MiRs通过与靶基因的3 ' utr结合,抑制mRNA转录物的表达,起到基因沉默的作用。14为了识别参与NTR1-miR-133α反应的候选基因,我们在它们的3 ' utr中寻找可能具有miR-133α结合位点的基因。在硅搜索使用三个在线数据库(TargetScanHuman (http://www.targetscan.org);miRBase (http://www.mirbase.org)及PicTar (http://pictar.mdc-berlin.de)),鉴定为aftiphilin (AFTPH), miR-133α结合位点在其3 ' UTR高度保守(图6一个)。
NTR1-miR-133α-AFTPH相互作用首次在转染as- mir -133α并暴露于NT的NCM460-NTR1细胞中得到验证。NT暴露下调了AFTPH mRNA水平,如定量PCR分析(图6B, p<0.05)和afthph 3 ' utr调节的荧光素酶活性测定(图6C, p<0.05)。为了确认miR-133α和AFTPH之间的直接相互作用,我们删除了AFTPH 3 ' UTR上的miR-133α结合序列,并表明在没有miR-133α结合位点的情况下,没有观察到nt诱导的AFTPH 3 ' UTR荧光素酶活性下调(图6D).在没有NT刺激的情况下,HEK293细胞中过表达miR-133α显著降低了AFTPH-3 ' utr相关的荧光素酶活性(图6E、p < 0.05)。此外,用SR48962的ntr1特异性拮抗剂处理可以防止NT诱导的afph蛋白表达减少(图6F).以上结果强烈表明,NT暴露后,AFTPH是miR-133α在结肠细胞中的下游靶点,提示NT/NTR1信号通路通过miR-133α过表达抑制AFTPH的表达。
为了在体内环境下证实我们的体外研究结果,我们比较了对照、nt暴露和tnbs暴露(2d)小鼠结肠组织中AFTPH mRNA的表达。我们的研究结果显示,nt处理的(图6G, p<0.05)和tnbs注射小鼠(图6H, p<0.05),与车辆暴露的对照组结肠相比,与两种模型中观察到的miR-133α水平升高一致(数字4而且5F).在暴露于DSS的NTR1KO小鼠中,仅观察到少量(1.28±0.17倍,n=5 /组)但不显著的AFTPH水平增加。沿着这些方向,与对照组相比,结肠内给药as-miR-133α沉默miR-133α增加了正常和炎症结肠组织中的AFTPH水平(图6H, p < 0.05)。
UC患者结肠中miR-133α和AFTPH水平失调
为了证实我们的研究结果,我们比较了UC结肠组织样本和正常结肠组织样本中miR-133α和AFTPH的水平。miR-133α水平显著升高2.6±1.82倍(p=0.048,图8A),而AFTPH mRNA水平降低0.72±0.17倍(p=0.0073,图8A)同样的病人。相比之下,从CD患者中获得的miR-133α水平与正常对照组相比没有显著差异(每组n=8,数据未显示)。此外,UC患者结肠组织的免疫组化结果显示,与正常结肠组织相比,结肠黏膜中AFTPH的表达减少(图8B), AFTPH主要在结肠上皮细胞中表达,并与上皮细胞标记物绒毛蛋白共定位(图8B).以上结果提示,与小鼠结肠炎一样,UC患者中miR-133α和AFTPH表达呈负向失调。
讨论
NT与其高亲和力受体NTR1的偶联会触发MAPK38,39和NF -κB7,40,41信号传导和促进肠道炎症。2,5,13我们之前已经证明,NT改变了一些microRNAs的表达,包括人结肠上皮细胞中的miR-133α,并提出证据表明,microRNAs是NT在肠道中影响的一个重要功能成分。10在目前的研究中,我们在体外和体内检测了miR-133α在nt相关肠道炎症回路中的作用。我们的研究结果表明,NT刺激体外和正常小鼠结肠后,miR-133α的表达增加。我们还提供了强有力的证据,证明miR-133α参与了人类结肠炎细胞中由NT/NTR1相互作用激活的炎症级联,并且在两种不同的小鼠模型中,结肠中内源性miR-133α的沉默减少了急性实验性结肠炎。最后,我们的研究结果表明AFTPH是miR-133α的一个新的下游靶点,在NT-miR-133α相互作用后介导肠促炎信号和细胞因子转录。因此,nt调控的miR-133α及其靶点AFTPH可能是体内结肠炎症反应的新靶点。
我们目前的研究重点是了解miR-133α在nt相关结肠炎症中的作用。NT/NTR1信号通路促进急性结肠炎2,5而NTR1缺乏则会降低实验性结肠炎的严重程度。5,13此外,NT和NTR1在UC患者的结肠组织中过表达,6我们目前的研究显示,与野生型小鼠相比,NTR1KO小鼠结肠miR-133α水平降低。另一方面,miR-133α及其下游靶点表达与不同的疾病状态相关,如结直肠癌、第21至28肌细胞发育和肥大,42-44还有心肌和肝脏的纤维化。45,46然而,它在结肠炎症中的作用从未被研究过。多项研究表明miR-133α可调节ERK29,30.和PI3 K / Akt21,31信号通路,或直接靶向这些通路中的分子。22与上述研究结果一致,我们发现miR-133α可调节NT刺激时ERK1/2和p38的激活。我们还首次证明miR-133α直接调节NF-κB激活和NT暴露,以及miR-133α过表达,在细胞中增加促炎IL-1β的产生,抑制抗炎IL-1ra的产生。IL-1ra在结肠炎中拮抗IL-1β47,48有趣的是,IL-1ra/IL-1β比值降低被认为是IBD患者炎症严重程度的一个重要因素。49综上所述,我们的研究结果表明NT/NTR1偶联通过调节人结肠上皮细胞中的miR-133α水平触发促炎信号通路。
我们的研究结果显示,与对照组相比,在tnbs诱导的急性结肠炎和dss诱导的结肠炎小鼠的结肠黏膜以及活动期UC患者的结肠组织中miR-133α水平显著升高。小鼠结肠原位杂交显示miR -133α主要在结肠上皮细胞中表达,在tnbs诱导的结肠炎中miR表达增加。然而,UC患者和正常患者的血清中未检测到miR-133α(数据未显示)。为了研究内源性miR-133α在结肠炎中的作用,我们在两个实验性结肠炎模型中引入as-miR-133α,以避免干扰非靶组织的正常细胞功能。我们的研究结果显示,结肠内接受as-miR-133α的小鼠降低了结肠炎小鼠结肠组织内源性miR-133α水平,改善了黏膜组织学,减少了促炎细胞因子的表达。在体内,反义寡核苷酸的结肠内传递主要局限于结肠上皮细胞,50我们的结果表明,结肠上皮细胞中的miR-133α水平可以影响结肠炎的病理生理。然而,由于miR-133α的表达也在循环单核细胞中被发现,51在结肠黏膜的上皮下细胞中,不能排除miR-133α参与结肠固有层细胞类型的炎症信号传导。
我们发现了一个新的miR-133α靶点AFTPH,其表达水平受NT/NTR1相互作用的调节。一些证据支持我们将AFTPH作为miR-133α下游靶点的鉴定。与NT孵育的人结肠上皮细胞降低AFTPH mRNA水平,以及AFTPH 3 ' ultra调节的荧光素酶活性。最重要的是,在3 ' UTR上缺失miR-133α结合序列的AFTPH的表达在NT暴露时不再下调。AFTPH的存在以前没有在肠道中被发现,它的细胞功能也没有很好地描述。AFTPH与网格蛋白和衔接蛋白(AP-1, AP-2)的结合位点在细胞内运输中是必不可少的。52AFTPH位于trans-golgi网络(TGN)中,53其基因沉默导致内皮细胞内Weibel-Palade小体不受调控的胞外分泌54而不会改变TGN的形态。55然而,AFTPH或TGN在促炎信号级联中的作用尚未被研究。在本研究中,我们证实UC患者的结肠组织以及tnbs诱导和dss诱导的结肠炎小鼠的结肠中AFTPH水平显著下调。在细胞水平上,AFTPH基因沉默激活NF-κB通路,促进促炎细胞因子IL-1β的体外产生。NF-κB激活参与IL-1β的表达56NF-κB抑制剂可减少小鼠IL-1β的产生并改善结肠炎症。57因此,AFTPH表达异常可能调节促炎反应,是促炎信号通路和结肠炎发展的一种新的调控因子。此外,其表达水平的测量,以及miR-133α水平的测量,可以作为UC的生物标志物。
总的来说,我们的研究结果代表了一个以前未被认识的范式,即激活结肠黏膜中的神经肽受体(NTR1)刺激miR (miR-133α)的表达,miR可调节结肠炎的发展。miR-133α沉默和稳定结肠AFTPH水平对结肠炎的治疗潜力值得进一步研究。
参考文献
脚注
贡献者项目总体设计和假设由IKML和CP进行,IKML进行实验,分析数据并撰写手稿。KB生成过表达NTR1, NCM460-NTR1的人结肠上皮细胞。DH和AO收集并提供UC患者和对照组患者的血清,用于分析这些新结果,现在列入修订的手稿。CP、DI和CP参与了实验设计,并提供了动物和试剂。所有作者都参与了修改手稿,并同意最终版本。CP和DI监督整个项目。
资金这项工作得到了NIH拨款DK60729 (CP),神经内分泌检测核心,NIDDK P50 DK 64539 (CP),克罗恩病盲体研究基金会(IKML)和美国克罗恩病和结肠炎基金会(KB)的支持。
相互竞争的利益一个也没有。
来源和同行评审不是委托;外部同行评议。