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lnc-NONHSAT074080調(diào)控靶基因ARL6IP4參與RA-UIP發(fā)病的機(jī)制研究

2023-02-09 10:51劉媛魯芙愛王樂楊有國(guó)李小芬肖運(yùn)平
天津醫(yī)藥 2023年1期
關(guān)鍵詞:信息學(xué)肺纖維化全血

劉媛,魯芙愛,王樂,楊有國(guó),李小芬,肖運(yùn)平

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種以關(guān)節(jié)侵蝕破壞為主要特征的系統(tǒng)性自身免疫病,間質(zhì)性肺疾?。↖LD)是RA最常見的系統(tǒng)受累表現(xiàn),也是導(dǎo)致RA患者死亡的主要原因[1]。普通型間質(zhì)性肺炎(UIP)是RAILD 常見的病理類型之一,以肺組織結(jié)構(gòu)明顯破壞和廣泛纖維化為特征,與特發(fā)性肺纖維化的表現(xiàn)和預(yù)后相似,是RA-ILD預(yù)后較差的病理類型[2]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是長(zhǎng)度大于200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA,參與細(xì)胞分化、免疫調(diào)控、組織纖維化等重要的生物學(xué)功能,從多層面調(diào)控基因的表達(dá),參與疾病發(fā)生發(fā)展,為近年來的研究熱點(diǎn)。lncRNA的表達(dá)或功能障礙與遺傳性疾病、自身免疫性疾病及腫瘤密切相關(guān)[3-4]。lncRNA 在多種纖維化組織中存在特異性的表達(dá)譜,被認(rèn)為是纖維化的功能調(diào)節(jié)器,某些差異表達(dá)的lncRNA 在肺纖維化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的調(diào)控功能[5]。然而,lncRNA 在RA-UIP發(fā)病中的具體作用及機(jī)制尚不清楚。本研究通過基因芯片篩選RA-UIP 患者全血中表達(dá)上調(diào)的lncRNA,并采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)檢測(cè)驗(yàn)證,同時(shí)從細(xì)胞水平驗(yàn)證目標(biāo)lncRNA與肺纖維化的關(guān)系,在肺纖維化進(jìn)程中的作用及調(diào)控的靶基因,探討其在RA-UIP發(fā)病中的作用。

1 對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象及分組 選取2019年1—12月就診于包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院的RA 患者8 例,按是否合并UIP 分為RA肺纖維化組(4例),平均(59.25±1.26)歲;RA對(duì)照組(4例),平均(59.75±0.96)歲,2組年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.298,P>0.05),男女比例均為1∶3。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)RA 診斷滿足2010年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)和歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟提出的RA 分類標(biāo)準(zhǔn)。(2)合并UIP 的患者滿足2011 美國(guó)胸科學(xué)會(huì)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)提出的UIP 分級(jí)診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有慢性疾病史。(2)合并其他結(jié)締組織病。(3)非初次治療的RA。(4)合并除肺臟外的其他重要臟器系統(tǒng)損害。(5)行肺組織活檢。本研究通過包頭醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)審批并獲得研究對(duì)象知情同意。

1.2 材料 RNA 提取試劑盒購自德國(guó)Qiagen 公司;體外轉(zhuǎn)錄試劑盒購自美國(guó)Ambion 公司;基因片段和標(biāo)記試劑盒購自美國(guó)Affymetrix 公司;SYBR Green 熒光定量反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自日本TAKARA 公司;人腎上皮細(xì)胞系(293T)購自美國(guó)ATCC;人胚肺成纖維細(xì)胞購自中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫;DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、細(xì)胞凍存液及胰酶-乙二胺四乙酸(EDTA)購自美國(guó)Gibico;Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑購自美國(guó)Invitrogen 公司;轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1 重組蛋白購自美國(guó)Selleck 公司;CCK-8 試劑盒購自廣州賽國(guó)生物科技有限公司;小鼠抗人α平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)一抗及羊抗鼠二抗購自美國(guó)Sigma-Aldrich 公司;Affymetrix Clariom D 基因芯片檢測(cè)和引物設(shè)計(jì)委托南寧友田生物科技有限公司;lnc-NONHSAT074080短發(fā)卡RNA(shRNA)慢病毒載體構(gòu)建由南京臨度醫(yī)療科技有限公司構(gòu)建;Ⅰ型膠原和纖連蛋白酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒購自廈門侖昌碩生物科技有限公司。Affymetrix雜交爐、GeneChip Scanner 3000激光掃描儀和Affymetrix Fluidics Station 450 洗脫站均購自美國(guó)Affymetrix公司;qPCR儀7500購自美國(guó)ABI公司;二氧化碳培養(yǎng)箱購自美國(guó)Thermo公司;低溫冷凍離心機(jī)購自德國(guó)HERMLE公司;酶標(biāo)儀購自美國(guó)Molecular Devices 公司;流式細(xì)胞儀購自美國(guó)BD公司。

1.3 方法

1.3.1 Affymetrix Clariom D 基因芯片檢測(cè)差異基因及生物信息學(xué)分析 在確診后未開始治療前,收集研究對(duì)象的全血樣本3 mL。提取全血總RNA 并質(zhì)檢(保證RNA 的起始質(zhì)量濃度達(dá)到17 mg/L,且RNA無明顯降解和樣本污染)。取質(zhì)檢合格的250 ng 總RNA 用配套的體外轉(zhuǎn)錄試劑盒制備生物素標(biāo)記的cDNA 樣品,將5.5 μg cDNA 樣品于雜交爐中45 ℃條件下滾動(dòng)雜交16 h,Affymetrix Fluidics Station 450 將芯片進(jìn)行洗脫、染色后采用GeneChip Scanner 3000 掃描儀進(jìn)行掃描,然后由Affymetrix GeneChip Command Console(AGCC)讀取其數(shù)據(jù),采用Gene Spring軟件(安捷倫科技有限公司)進(jìn)行生物信息學(xué)分析。

1.3.2 qPCR檢測(cè)上調(diào)lncRNA的表達(dá) 選取2組基因芯片比較分析中基因表達(dá)差異倍數(shù)>2的10個(gè)lncRNA,設(shè)計(jì)特異性引物,引物序列見表1。采用Trizol-RNA 提取試劑盒提取患者全血中的總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,以此為模板采用SYBR Green 相對(duì)定量法進(jìn)行qPCR 驗(yàn)證,反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性2 min;95 ℃10 s,55 ℃15 s,72 ℃15 s,共40 個(gè)循環(huán)。選擇qPCR 驗(yàn)證后,RA 肺纖維化組lncRNA 的表達(dá)高于RA 對(duì)照組,且在生物信息學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)的與肺纖維化進(jìn)程相關(guān)的lncRNA進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 熒光素酶標(biāo)記實(shí)驗(yàn) 將lnc-NONHSAT074080結(jié)合序列克隆到表達(dá)載體pcDNA3.1 上,構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒;靶基因ARL6IP4 的mRNA 3'-UTR 的片段插入到報(bào)告載體psiCHECK2,構(gòu)建報(bào)告質(zhì)粒。將空載體、lnc-NONHSAT074080表達(dá)質(zhì)粒和ARL6IP4報(bào)告質(zhì)粒轉(zhuǎn)染人腎上皮細(xì)胞系細(xì)胞,分為空載體對(duì)照組、pCDNA3.1+ARL6IP4-psiCHECK2 負(fù)對(duì)照組,pCDNA3.1-NONHSAT074080+psiCHECK2 組及pCDNA3.1-NONHSAT074080+ARL6IP4-psiCHECK2組。各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h后,收集細(xì)胞加入細(xì)胞裂解液,按照熒光素酶檢測(cè)試劑盒的操作說明分別加入各檢測(cè)試劑,使用酶標(biāo)儀讀取各組細(xì)胞海腎和螢火蟲熒光強(qiáng)度,以海腎熒光值作為內(nèi)參,計(jì)算各組細(xì)胞熒光素酶活性的比值。

Tab.1 Primer sequence of lncRNA表1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的引物序列

1.3.4 人胚肺成纖維細(xì)胞的培養(yǎng)及處理 人胚肺成纖維細(xì)胞系復(fù)蘇培養(yǎng)后以3×106個(gè)/mL的密度接種于培養(yǎng)瓶中,37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。24 h后換液,除去未貼壁的細(xì)胞及細(xì)胞碎片,每2~3 d換液1次。待細(xì)胞匯合成片后,傳代及鑒定。

1.3.5 lnc-NONHSAT074080 shRNA 質(zhì)粒載體的構(gòu)建及細(xì)胞轉(zhuǎn)染 針對(duì)NONHSAT074080 基因的cDNA 序列設(shè)計(jì)shRNA,并構(gòu)建NONHSAT074080 shRNA慢病毒載體,轉(zhuǎn)染人胚肺成纖維細(xì)胞,熒光顯微鏡鑒定轉(zhuǎn)染效率,qPCR 檢測(cè)NONHSAT074080 的基因表達(dá)。lnc-NONHSAT074080 shRNA 轉(zhuǎn)染效率和沉默效果驗(yàn)證后,將人胚肺成纖維細(xì)胞分為空白對(duì)照組(未處理)、TGF-β1 組(細(xì)胞饑餓24 h,給予5 μg/L TGF-β1)、TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組(5 μg/L TGF-β1處理后給予lnc-NONHSAT074080 shRNA轉(zhuǎn)染48 h),收集細(xì)胞及上清液。

1.3.6 CCK-8 法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力 將人胚肺成纖維細(xì)胞以3×103個(gè)/孔的密度接種在96 孔板中,每孔100 μL,每組3個(gè)復(fù)孔,置于常規(guī)培養(yǎng)箱孵育,細(xì)胞融合度達(dá)80%時(shí),根據(jù)1.3.5分組進(jìn)行干預(yù),在干預(yù)0、24、48、72及96 h后,每孔加入10 μL CCK-8 試劑后繼續(xù)孵育細(xì)胞2 h,在450 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定其光密度值,檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)人胚肺成纖維細(xì)胞增殖水平。

1.3.7 細(xì)胞免疫熒光檢測(cè)α-SMA的表達(dá) 將人胚肺成纖維細(xì)胞以1×104個(gè)/孔密度轉(zhuǎn)移至6 孔板制成細(xì)胞爬片,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)密度達(dá)到約50%時(shí),除去培養(yǎng)基,磷酸鹽緩沖液清洗后加入1 mL 預(yù)冷的95%乙醇置于-20 ℃固定;吸除乙醇,每孔加入1 mL 5%胎牛血清蛋室溫封閉20 min;加α-SMA一抗室溫孵育60 min;PBS 清洗后加入含標(biāo)記的羊抗小鼠二抗,5%BSA-PBS室溫避光孵育2 h;PBS清洗3次;避光環(huán)境下加入適量6-聯(lián)脒-2'-苯基吲哚(DAPI)染色1 min;甘油封片,共聚焦熒光顯微鏡下觀察α-SMA的表達(dá)。

1.3.8 qPCR 檢測(cè)lnc-NONHSAT074080 及ARL6IP4 的mRNA表達(dá) 根據(jù)1.3.5分組對(duì)人胚肺成纖維細(xì)胞進(jìn)行干預(yù),收集細(xì)胞,Trizol-RNA 提取試劑盒提取細(xì)胞的總RNA,參照1.3.2 中的qPCR 檢測(cè)方法檢測(cè)lnc-NONHSAT074080 及ARL6IP4 的mRNA 表達(dá)水平。lnc-NONHSAT074080 及ARL6IP4的引物序列見表1。

1.3.9 ELISA 測(cè)定Ⅰ型膠原及纖連蛋白的表達(dá) 將各組人胚肺成纖維細(xì)胞以1×104個(gè)/孔的密度接種于6 孔板中,細(xì)胞貼壁后,繼續(xù)培養(yǎng)24 h,1 000 r/min 離心10 min,取各組細(xì)胞上清液。在Ⅰ型膠原及纖連蛋白抗體預(yù)包被的酶標(biāo)板反應(yīng)孔中依次加入標(biāo)準(zhǔn)品、對(duì)照品和樣品(50 μL/孔),室溫孵育2 h;加100 μL 酶結(jié)合物工作液,室溫避光孵育20 min;加入50 μL 終止液終止反應(yīng)。使用酶標(biāo)儀在450 nm 測(cè)定光密度值,計(jì)算Ⅰ型膠原及纖連蛋白的蛋白表達(dá)水平。每組重復(fù)3次。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,2 組間的比較采用t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較時(shí)若方差齊采用LSD-t法,方差不齊采用Tamhane法;不同時(shí)間點(diǎn)的多組比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 RA-UIP 疾病相關(guān)lncRNA 的篩選和生物信息學(xué)分析 基因芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與RA對(duì)照組相比,RA肺纖維化組患者存在192 個(gè)上調(diào)表達(dá)的lncRNA(差異倍數(shù)>1.1,P<0.05),見圖1。

Fig.1 Upregulated lncRNA in whole blood in the two groups圖1 2組患者全血中表達(dá)上調(diào)的lncRNA

2.2 qPCR 驗(yàn)證差異lncRNA 與RA 對(duì)照組相比,RA 肺纖維化組lncRNA NONHSAT074080、NONHSAT071210、NONHSAT047350、NONHSAT101272、DPYD-IT1 及NONHSAT082317 的mRNA 表達(dá)明顯升高(P<0.05),而RP11-158I9.5.1-2:1、RP11-326I11.5、TMEM140-1:1及NONHSAT115197在2組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表2。

2.3 lnc-NONHSAT074080 的生物信息學(xué)分析 對(duì)上述結(jié)果中qPCR驗(yàn)證的6個(gè)在RA肺纖維化組高表達(dá)的lncRNA進(jìn)行生物信息學(xué)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與纖維化生物學(xué)功能相關(guān)的為lnc-NONHSAT074080,見圖2;lnc-NONHSAT074080 可能作用的靶基因包括ARL6IP4,且為上調(diào)靶基因,見圖3;lnc-NONHSAT074080 可能通過分裂原激活蛋白激酶(MAPK)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和激活因子(STAT)等信號(hào)通路發(fā)揮作用,見圖4。

Fig.2 Bioinformatics analysis showing biological function of lnc-NONHSAT074080圖2 生物信息學(xué)分析lnc-NONHSAT074080的生物學(xué)功能

2.4 lnc-NONHSAT074080 對(duì)靶基因ARL6IP4 的調(diào)控作用 熒光素酶基因報(bào)告顯示,空載體對(duì)照組、pCDNA3.1+ARL6IP4-psiCHECK2 負(fù)對(duì)照組、pCDNA 3.1-NONHSAT074080+psiCHECK2 組 和 pCDNA 3.1-NONHSAT074080+ARL6IP4-psiCHECK2 組ARL6IP4 的熒光表達(dá)量分別為1.491±0.066、0.931±0.027、1.493±0.009 和1.149±0.039,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(n=3,F(xiàn)=172.570,P<0.05)。與空載體對(duì)照組相比,pCDNA3.1+ARL6IP4-psiCHECK2 負(fù)對(duì)照組ARL6IP4 的熒光表達(dá)量明顯降低(P<0.05);pCDNA3.1-NONHSAT074080+psiCHECK2組ARL6IP4 的熒光表達(dá)量較pCDNA3.1+ARL6IP4-psiCHECK2負(fù)對(duì)照組升高(P<0.05)。

Tab.2 Comparison of upregelated lncRNA expressions in whole blood between the two groups of patients表2 2組患者全血中上調(diào)表達(dá)的lncRNA表達(dá)水平比較(n=4,±s)

Tab.2 Comparison of upregelated lncRNA expressions in whole blood between the two groups of patients表2 2組患者全血中上調(diào)表達(dá)的lncRNA表達(dá)水平比較(n=4,±s)

*P<0.05,**P<0.01。

組別RA對(duì)照組RA肺纖維化組t NONHSAT074080 1.000±0.002 6.108±2.180 2.343*NONHSAT071210 1.000±0.317 2.447±0.212 6.097**RP11-158I9.5.1-2:1 1.000±0.054 0.637±0.162 2.239 NONHSAT047350 1.000±0.253 3.868±0.728 3.911**NONHSAT101272 1.000±0.002 2.885±0.517 3.646**組別RA對(duì)照組RA肺纖維化組t RP11-326I11.5 1.000±0.003 3.396±1.487 1.611 DPYD-IT1 1.000±0.006 2.418±0.447 3.172*TMEM140-1:1 1.000±0.065 3.453±1.300 1.886 NONHSAT115197 1.000±0.012 1.341±0.207 1.649 NONHSAT082317 1.000±0.004 2.099±0.237 4.643**

2.5 lnc-NONHSAT074080 對(duì)人胚肺成纖維細(xì)胞增殖的影響 與空白對(duì)照組相比,TGF-β1組細(xì)胞增殖水平在干預(yù)24、48、72 和96 h 后升高(P<0.05);與TGF-β1 組相比,TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組細(xì)胞增殖能力在干預(yù)48、72 及96 h 后明顯下降(P<0.05),見表3。

2.6 lnc-NONHSAT074080 對(duì)α-SMA 表達(dá)的影響 免疫熒光結(jié)果顯示,與空白對(duì)照組相比,TGFβ1 組α-SMA 的熒光表達(dá)升高;但TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA 組與TGF-β1 組相比,α-SMA的熒光表達(dá)明顯減少,見圖5。

2.7 lnc-NONHSAT074080 及ARL6IP4 與纖維化的關(guān)系 與空白對(duì)照組相比,TGF-β1組的人胚肺成纖維細(xì)胞中l(wèi)nc-NONHSAT074080 及ARL6IP4 mRNA表達(dá)水平明顯升高(P<0.05);TGF- β1+NONHSAT074080 shRNA 組lnc-NONHSAT074080和ARL6IP4 mRNA 表達(dá)水平較TGF-β1 組明顯降低(P<0.05),見表4。

2.8 lnc-NONHSAT074080 對(duì)纖維化進(jìn)程相關(guān)因子表達(dá)的影響 ELISA結(jié)果顯示,TGF-β1組Ⅰ型膠原

Fig.3 bioinformatics analysis showing possible target gene of lnc-NONHSAT074080圖3 生物信息學(xué)分析lnc-NONHSAT074080可能調(diào)控的靶基因

Fig.4 Boinformatics analysis showing signal pathways of lnc-NONHSAT074080圖4 生物信息學(xué)分析lnc-NONHSAT074080作用相關(guān)的信號(hào)通路

Tab.3 The proliferation of different interventions in human embryonic lung fibroblasts at different time points表3 不同處理組人胚肺成纖維細(xì)胞各時(shí)間點(diǎn)的增殖水平(n=3,±s)

Tab.3 The proliferation of different interventions in human embryonic lung fibroblasts at different time points表3 不同處理組人胚肺成纖維細(xì)胞各時(shí)間點(diǎn)的增殖水平(n=3,±s)

*P<0.05,**P<0.01;a與空白對(duì)照組比較,b與TGF-β1組比較,P<0.05;F時(shí)間=915.877*,F(xiàn)組間=60.625*,F(xiàn)交互=27.388*。

組別空白對(duì)照組TGF-β1組TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組F 0 h 0.063±0.009 0.061±0.006 0.059±0.005 0.524 24 h 0.496±0.034 0.689±0.010a 0.804±0.018 51.234**48 h 0.844±0.040 0.975±0.012a 0.739±0.113b 63.895**72 h 1.088±0.019 1.336±0.016a 1.065±0.025b 39.174**96 h 1.183±0.091 1.528±0.055a 1.098±0.025b 28.110**

Fig.5 The expression of α-SMA in human embryonic lung fibroblasts treated with different interventions(×400,rhodamine dying)圖5 不同處理組人胚肺成纖維細(xì)胞中α-SMA的表達(dá)(×400,四乙基羅丹明染色)

和纖連蛋白的表達(dá)高于空白對(duì)照組(P<0.05);與TGF-β1 組比較,TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組Ⅰ型膠原和纖連蛋白明顯降低(P<0.05),見表5。

Tab.4 Comparison of lnc-NONHSAT074080 and ARL6IP4 gene expression between the three groups表4 各組lnc-NONHSAT074080及ARL6IP4基因表達(dá)水平(n=3,±s)

Tab.4 Comparison of lnc-NONHSAT074080 and ARL6IP4 gene expression between the three groups表4 各組lnc-NONHSAT074080及ARL6IP4基因表達(dá)水平(n=3,±s)

*P<0.05,**P<0.01;a與空白對(duì)照組比較,b與TGF-β1 組比較,P<0.05。

組別空白對(duì)照組TGF-β1組TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組F lnc-NONHSAT074080 1.000±0.072 3.617±0.150a 1.676±0.177ab ARL6IP4 1.000±0.039 1.862±0.080a 1.072±0.131b 72.644**32.106*

Tab.5 Comparison of the expression levels of type I collagen and fibronectin between the three groups表5 各組I型膠原和纖連蛋白表達(dá)水平比較(n=3,μg/L,±s)

Tab.5 Comparison of the expression levels of type I collagen and fibronectin between the three groups表5 各組I型膠原和纖連蛋白表達(dá)水平比較(n=3,μg/L,±s)

**P<0.01;a與空白對(duì)照組比較,b與TGF-β1組比較,P<0.05。

組別空白對(duì)照組TGF-β1組TGF-β1+NONHSAT074080 shRNA組F I型膠原2.490±0.098 7.008±0.344a 3.160±0.081ab 132.528**纖連蛋白22.906±1.688 40.517±1.978a 23.058±1.505b 34.056**

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肺纖維化是RA-UIP 的主要特征,剖析纖維化發(fā)生發(fā)展相關(guān)的致病因素是深入研究RA-UIP 發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵。近年來,隨著非編碼RNA在肺纖維化發(fā)病中的研究不斷深入,lncRNA在纖維化進(jìn)程中的作用也開始受到關(guān)注[6]。研究發(fā)現(xiàn),lncRNA ZFAS1在博來霉素誘導(dǎo)的肺纖維化小鼠肺組織及TGF-β1誘導(dǎo)的人胚肺成纖維細(xì)胞中高表達(dá),且通過調(diào)控miR-150-5p/SLC38A1 軸發(fā)揮作用[7]。lncRNA AK088388和AK081523在博來霉素誘導(dǎo)的肺纖維化小鼠體內(nèi)高表達(dá),并作用于miR-29b-3p 和let-7i-5p,調(diào)控N4bp2 和plxna4 基因的表達(dá)參與肺纖維化的發(fā)?。?];lncRNA CHRF 作用于miR-489 促進(jìn)二氧化硅誘導(dǎo)的肺纖維化,miR-489 在肺纖維化小鼠巨噬細(xì)胞和TGF-β1 處理的成纖維細(xì)胞中的表達(dá)減低,通過調(diào)控靶基因MyD88 及Smad3 參與肺纖維化的發(fā)病[9];lncRNA uc.77 及l(fā)ncRNA 2700086A05Rik調(diào)節(jié)肺泡上皮的間質(zhì)轉(zhuǎn)化,在肺纖維化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[10]。本研究收集RA-UIP 和RA 無ILD 的患者全血,以Affymetrix 基因芯片技術(shù)篩選差異表達(dá)的lncRNA,發(fā)現(xiàn)RA-UIP 患者全血中存在192 個(gè)上調(diào)表達(dá)的lncRNA,選擇上調(diào)表達(dá)較明顯的lncRNAs 進(jìn)行PCR 驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)與RA 無ILD 的患者相比,lnc-NONHSAT074080 在RA 肺纖維化組患者全血中的表達(dá)明顯升高,且生物信息學(xué)關(guān)于功能分析提示qPCR 驗(yàn)證的6 個(gè)高表達(dá)的lncRNAs 中,lnc-NONHSAT074080與纖維化進(jìn)程相關(guān)。同時(shí),體外實(shí)驗(yàn)采用TGF-β1 誘導(dǎo)肺成纖維細(xì)胞的纖維化進(jìn)程,發(fā)現(xiàn)人胚肺成纖維細(xì)胞經(jīng)TGF-β1 誘導(dǎo)后,lnc-NONHSAT074080表達(dá)較空白對(duì)照組明顯升高,人胚肺成纖維細(xì)胞的增殖水平、肌成纖維細(xì)胞標(biāo)志物α-SMA水平及纖維化進(jìn)程相關(guān)的Ⅰ型膠原和纖連蛋白的表達(dá)水平也明顯升高。為進(jìn)一步證實(shí)lnc-NONHSAT074080在纖維化進(jìn)程中的作用,筆者構(gòu)建lnc-NONHSAT074080 shRNA 慢病毒載體轉(zhuǎn)染人胚肺成纖維細(xì)胞,體外沉默lnc-NONHSAT074080 表達(dá),發(fā)現(xiàn)與TGF-β1誘導(dǎo)后相比,人胚肺成纖維細(xì)胞的增殖水平明顯下降,肌成纖維細(xì)胞標(biāo)志物α-SMA表達(dá)降低,纖維化進(jìn)程相關(guān)的Ⅰ型膠原和纖連蛋白的表達(dá)也明顯下降,進(jìn)一步證實(shí)了lnc-NONHSAT074080與纖維化進(jìn)程的關(guān)系。

ARL6IP4 是Ras 家族的成員,可調(diào)控細(xì)胞凋亡[11]。目前關(guān)于ARL6IP4 功能的研究較少,尤其是ARL6IP4在纖維化進(jìn)程中的作用尚不清楚。本研究通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)ARL6IP4 可能是lnc-NONHSAT074080 調(diào)控的靶基因之一。進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)lnc-NONHSAT074080 表達(dá)載體上調(diào)ARL6IP4基因的熒光素酶報(bào)告基因表達(dá)水平,沉默lnc-NONHSAT074080 后人胚肺成纖維細(xì)胞中ARL6IP4 mRNA表達(dá)水平下調(diào),且TGF-β1誘導(dǎo)肺成纖維細(xì)胞中ARL6IP4 的mRNA 表達(dá)升高,提示lnc-NONHSAT074080 調(diào)控靶基因ARL6IP4 的表達(dá),參與肺成纖維細(xì)胞的纖維化進(jìn)程。

MAPK 信號(hào)通路和PPAR 信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)的主要信息傳導(dǎo)系統(tǒng),在肺纖維化發(fā)病中發(fā)揮重要作用[12-13]。在肺炎癥/纖維化進(jìn)程中,氧化磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與了肺成纖維細(xì)胞的纖維化進(jìn)程,與間質(zhì)性肺疾病發(fā)病相關(guān)[14]。MAPK 下游的轉(zhuǎn)錄因子被激活,如核因子κB(NF-κB)、激活蛋白-1(AP-1)及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT)等,這些活化的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控一系列纖維化相關(guān)基因的表達(dá),最終導(dǎo)致纖維化的產(chǎn)生[15-16]。筆者利用生物信息學(xué)對(duì)RAUIP 患者上調(diào)的差異lncRNA 基因進(jìn)行功能和信號(hào)通路分析,發(fā)現(xiàn)這些表達(dá)上調(diào)lncRNA 可能與PPAR信號(hào)通路和氧化磷酸化有關(guān),同時(shí),對(duì)lnc-NONHSAT074080 的生物信息學(xué)分析也同樣發(fā)現(xiàn)與MAPK信號(hào)通路和下游的STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān),具體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制有待深入研究。

本研究發(fā)現(xiàn)RA-UIP 患者全血中l(wèi)nc-NONHSTAT074080 高表達(dá),且 lnc-NONHSTAT074080 調(diào)節(jié)肺成纖維細(xì)胞的增殖及纖維化相關(guān)因子的表達(dá);ARL6IP4 是 lnc-NONHSTAT074080 作用的靶基因,lnc-NONHSTAT074080 與纖維化相關(guān)信號(hào)通路MAPK、STAT 可能存在一定的關(guān)系。本研究對(duì)lnc-NONHSTAT074080在RA-UIP 發(fā)病中的作用進(jìn)行初步分析,為更全面闡釋其發(fā)病機(jī)制并尋找有效的治療靶點(diǎn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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