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脂多糖诱导THP-1细胞固有免疫相关miRNAs表达的研究

2021-08-03 来源:易榕旅网
・论著・ 脂多糖诱导THP.1细胞固有免疫相关miRNAs表达的研究 余婷 ,邹学农。,罗嘉全 ,黄胜 ,李亮平 ,高蔓蔓 ,龚铭 ,周治宇 ,陈孝 (1.中山大学附属第一医院药学部,广东广州 510080;2.中山大学附属第一医院骨科研究所,广东广州510080) 摘要:目的检测脂多糖(Lip0polysaccharides,LPS)诱导THP.1巨噬细胞固有免疫反应不同时间点(4、8、12、24、48 h)差异表 LPS 达的microRNAs(miRNAs)及预测的靶基因的表达情况,探讨骨修复材料移植早期的宿主免疫炎症反应调控机制。方法处理由佛波醇PMA诱导分化的THP一1细胞.分别在刺激4、8、12、24、48 h之后提取总RNA,用实时荧光定量PCR方法检测 microRNAs表达。生物信息学预测miR.10b靶基因是SCARB2并检测其蛋白表达。结果 miR.10b、let一7家族以及miR-181c 与芯片结果相符。SCARB2预测为miR.10b的靶基因,且蛋白表达上升。结论炎症免疫过程 miR.10b可能通过靶基因SCARB2参与调控 关键词:microRNA;固有免疫;差异表达 中图分类号:R96 文献标志码:A 文章编号:1673.4610(2015)05—0313.04 Study of Innate Immune Related-miRNAs Expression in Lipopolysaccharide Treated THP 1 Cells YU Ting ,Z0U Xuenong ,LU0 Jiaquan ,HUANG Sheng ,LI Liangping ,Gao Manman ,ZHOU Zhiyu , CHEN Xiao (1.Department ofPharmacy,The First Afifliated Hospital ofSun Yat—sen University,Guangzhou,Guangdong 510080, China;2.Department of印ine Surgery,Orthopaedic Research Institute,The First Afilfiated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou,Guangdong 510080,China) ABSTRACT:OBJECTrVE Tb investigate the expression of differential expressed microRNAs and the predicted target gene in Lipopolysaccharides(LPS)-induced innate immune response ofTHP一1 macrophages at different time points(4,8,12,24,48 h).And to explore the host immuno.inflammatory response regulatory mechanisms of bone grafting at early stage.METHODS The diiferentiated THP.1 macrophage that induced by phorbol PMA were treated by LPS,and the total RNA was extracted at 4,8,12,24,48 h, respectively.The microRNAs expression was analyzed by real time quantitative PCR methods.Bioinformatics predicted SCARB2 was the target gene of miR.10b.and its protein expression was detected.RESULTS The expression trend of miR.10b.1et.7 families and miR. 181c was consistent with the chip results.SCARB2 was predicted as the target gene of miR—lOb.and the protein expression was aroused. CoNCLUSION microRNA-10b may be involved in regulating the immuno-inflammatory process by targeting SCARB2 gene. KEY WORDS:MieroRNAs:innate immunity:differentially expressed MicroRNAs(miRNAs)即微小RNA。是一类大小 的mRNA表达谱,发现骨修复材料移植早期与宿主 约19 23 nt的小分子非编码单链RNA。它们在转录 炎症免疫相关的基因表达随着时间改变而发生动态 后水平调控基因的表达,通过与靶基因特定位点 变化_2]。进一步将miRNA与mRNA表达谱联合分 (3’.UTR)的序列结合,引起靶基因降解或者抑制其 析表明,在骨形成过程不同时间点与宿主炎症免疫 翻译,从而发挥对基因转录后表达的调控作用。 miRNAs参与各种重要的细胞生物学过程,包括细胞 相关的基因表达可能受不同的miRNAs调控.包括: miR一10b、let-7d 1 let一7f、miR-664b miR-363、miR一 的增殖、分化、凋亡与脂代谢等,在调控生物个体正 374a、miR.374b、miR.374c、miR.181C等 J。然而,这 常发育、新陈代谢等生理过程中扮演重要角色[1]。 些miRNAs是否参与调控骨修复材料移植早期的宿 作者前期通过分析不同来源的I型胶原基骨修复材 主固有免疫反应尚不清楚。因此,本研究拟检测LPS 料结合生长因子在家猪脊柱融合模型中骨形成过程 (Lipopolysaccharides,脂多糖)诱导THP.1巨噬细胞固 基金项目:973基础研究项目(2012CB619100),国家自然科学基金重点项目(31430030) 作者简介:余婷,硕士研究生,yutingjdz@126.COB 今日药学2015年5月第25卷第5期 通讯作者:陈孝,主任药师,frankwychen@hotmail.com Pharmacy Today,2015 May,Vo1.25 No.5 ・313・ 症反应密切相关.若彻底清除炎症反应,势必影响骨 愈合.同时巨噬细胞能调节骨折修复和骨内稳态平 衡。促进成骨分化_5 ]。Guihard等 用LPS处理 THP一1细胞后,产生的细胞因子抑瘤素M(Oncostatin M,OSM)能活化间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)STAT3转录因子从而促进MSC矿化。 THP.1细胞是人单核细胞系,自1980年[8 建立 发表以来,常代替人原代外周血单核巨噬细胞(Pe— ripheral Blood Monocyte,PBMs),广泛用于牙科植人 修复材料以及动脉粥样硬化疾病等的体外研 究_9.10]。PMA是蛋白激酶C(PKC)活化剂,无论 在体内还是体外均可促进单核细胞分化。使其具有 巨噬细胞的特性_l 。本研究通过验证骨形成过程 中可能调控与宿主炎症免疫相关基因表达的miR. NAs.发现8条miRNAs在巨噬细胞固有免疫反应中 表达有差异改变,其中miR.10b、let.7家族以及miR 181c与基因表达芯片结果相符。Rager等 1 ]检测 小鼠鼻咽癌模型外周血和鼻腔的microRNA芯片亦 发现miR.10b下调和let.7上调且其mRNA芯片表 达谱也主要为免疫通路有关基因,与课题组的芯片 结果一致[2。]。miR.10b还在其他抗原提呈细胞中 具有免疫调节功能,它能通过靶蛋白NK细胞表面 MICB配体。阻碍肿瘤细胞表面受体NKG2D与配体 识别,使肿瘤细胞逃逸机体免疫[】。。 。而miR.181c 在免疫细胞分化和凋亡中有着重要作用。当过表达 星形胶质细胞中miR一181c.会加速LPS诱导的该细 胞的凋亡[】 :当转染miR.181c模拟物能抑制白血 病细胞和人外周血造血细胞的激活_】 。在研究免 疫老化状态下疾病,譬如慢性心力衰竭,miR.181c 也是出于高表达状态¨ J。 清道夫受体II类成员(Scavenger Receptor Class B Member 2,SCARB2),又称作溶酶体膜蛋白2(Ly, sosomal Membrane Proteins,Limp.2),近期有报道称 SCARB2与肠道病毒Enterovirus 7 1以及肝炎病毒感 染有关[螺删。不仅如此,Carrasco Marin等【。 还发 现LIMP 2可能与Listeria引起的巨噬细胞固有免疫 反应早期激活有关,是通过释放吞噬体降解Listeria 细菌菌壁和激活Rab5a转录因子产生作用。本研 究预测miR 10b的靶基因可能是在骨修复材料移植 早期炎症免疫相关差异表达的SCARB2.通过LPS 刺激的THP.1巨噬细胞固有免疫反应48 h后miR. 10b低表达,而SCARB2的蛋白高表达.提示miR一 ・316・ Pharmacy Today,2015 May,Vo1.25 No.5 10b可能在骨修复材料移植早期调控宿主固有免疫 反应。Ⅱ型清道夫受体没有srcR域,但仍具有I型 相同的功能,显然配体结合域不在srcR域,其结构 域可能在胶原蛋白样域C末端的22个氨基酸残基 作为配体识别位点。因此,作者推测高表达 SCARB2的蛋白可与I型胶原基骨修复材料是相结 合有利于单核/巨噬细胞黏附、分泌细胞因子,从而 促进间充质干细胞分化与矿化。 本研究通过分析脊柱融合模型miRNA和mR— NA芯片以及巨噬细胞固有免疫反应验证结果显 示。miR.10b、let.7家族以及miR.181c可能通过调节 炎症免疫反应参与骨再生过程。将miRNA芯片、靶 基因点预测以及基因表达谱芯片结果综合分析,作 者推测miR.10b可能通过靶基因SCARB2调节骨修 复材料固有免疫反应对骨形成的作用.需进一步研 究阐明其具体作用机制。 参考文献 [1]Roy S,Sen CK.MiRNA in innate immune responses:novel players in wound inflammation[J].Physiological Genomies, 2011,43(10):557—565. 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O5—6. 因此。动物体内药动学评价的数据通常作为筛选新  ZY,Zhu EJ,Luo L,et a1.3一(4一Hydroxy一3一methoxy— 颖药物或优化其处方的依据,并指导最终产品剂型 [11]Tanphen1)crylic acid・2,3,5,6-tetramethylpyrazine(2/1)[J]. 的整个设计过程。本研究所得到的动物药动学数据 Acta Cryst.2011,E67:o424. 表明,FATM可在兔各个组织中快速分布并消除,表 [12]Jambhekar SS,Breen PJ.Basic Pharmacokinetics[M].Phar- maceutical Press.London.Chicago:2009:1-1. 明FATM是一种很有前景的潜在药物。 参考文献 [1]Vilahur G,Badimon L-Antiplatelet properties of natural prod・ ucts[J].Vascular Pharmacology,2013,59(3-4):67—75. [2]国家卫生和计划生育委员会.2013中国卫生和计划生育统 [13]Watson DG.Pharmaceutical Analysis,A Textbook for Phama.r cy Students and Phamacreutical Chemists[M].Churchill Liv— ingstone(London):2009:1(11):238—274. (收稿日期:2015.O1—28) (上接第316页) [101 Qin z.The use of THP一1 cells as a model for mimicking the function and regulation of monocytes and macrophages in the lymphoeytes increase IL一2 expression by downregulating ml’- croRNA一181c[J].Molecular Immunology,2011,48(4):592— 599. vasculature[J].Atherosclerosis,2012,221(1):2一lI. 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