文摘

目标。探索微rna的影响(miR) 192 - 5 - p在肌腱细胞的炎症和纤维化反应。方法。肌腱细胞转化生长因子-对待β1 (TGF -β1)。mir - 192 - 5 - p的表达和核转录因子激活T细胞5 (NFAT5)腱细胞被RT-qPCR检测。炎症的表达式和fibrosis-related因素被RT-qPCR和免疫印迹检测。mir - 192 - 5 - p结合NFAT5针对TargetScan和dual-luciferase报告基因分析。NFAT5基因的表达被RT-qPCR和免疫印迹检测。通过流式细胞仪检测细胞凋亡在肌腱细胞。结果。mir - 192 - 5 - p在肌腱细胞表达下调,而表达水平逐渐降低了延长的TGF -β1治疗。的表达NFAT5 TGF -治疗时间的增加β1。mir - 192 - 5 - p的表达减少胶原蛋白III (COLIII),α平滑肌肌动蛋白(αsma)、基质金属蛋白酶- 1 (MMP),和MMP-8表达,从而抑制TGF -β在肌腱细胞1-induced纤维化。mir - 192 - 5 - p的表达减少肿瘤坏死因子的表达式α(肿瘤坏死因子-α)、白介素6 (IL)和IL - 1β,从而减轻TGF -β在肌腱细胞1-induced炎症反应,减少细胞凋亡。NFAT5直接的目标mir - 192 - 5 - p在肌腱细胞。的upregulation NFAT5逆转mir - 192 - 5 - p的影响纤维活动和炎症反应的TGF -β1-stimulated肌腱细胞。结论。mir - 192 - 5 - p减轻肌腱细胞的纤维化和炎症反应针对NFAT5。

1。介绍

肌腱是一个至关重要的组件的肌肉骨骼系统1],肌腱损伤是一种常见的伤害在所有年龄段的病人2]。受伤后,肌腱愈合差通过一个缓慢的过程,形成较低的纤维疤痕组织生物力学功能(3]。纤维化的治疗是一个overgenerated细胞外基质,这将导致持续的疤痕形成,妨碍愈合组织的正常结构和功能,并最终形成纤维之间的附着力肌腱和周围组织(4,5]。目前,肌腱纤维化和粘附的主要治疗方法是保守治疗和功能锻炼。严重的损伤,手术需要重建肌腱(6- - - - - -8]。探索更好的治疗方法,有必要了解肌腱纤维化的发生和发展在分子水平上。

腱纤维化是一个复杂的过程,但是一些研究微rna (microRNA)腱纤维化的作用有很好的效果。崔等人发现,骨髓巨噬细胞分泌miR-21-5p液,直接针对Smad7,从而调节肌腱细胞的激活纤维形成(9]。与此同时,陈等人证实,壳聚糖可以抑制成纤维细胞的生长通过控制miR-29b的过度表达,表达下调的水平转化生长因子-β1 (TGF -β1)/ Smad3,从而起到预防作用肌腱粘连的肌腱愈合的过程(10]。以上证据表明,微rna可能发挥作用在调节肌腱纤维化的过程。

微rna (miR) 192 - 5 - p是守恒的肝脏中富含的microRNA的(11]。Flammang等人表明,mir - 192 - 5 - p在胰腺导管腺癌肿瘤抑制作用,是一个高潜力的诊断和预后标记(12]。然而,大多数的研究mir - 192 - 5 - p都集中在肝癌(13],乳腺癌[14),和肺癌15]。张等人表明,mir - 192 - 5 - p超表达可能促进肝细胞的凋亡16]。唐家璇等人也发现在他们的研究中,mir - 192 - 5 - p可以调节细胞凋亡在胆管细胞型肝癌细胞(17]。此外,它已被证明,mir - 192 - 5 - p在炎症中扮演着重要角色在非酒精性脂肪肝病(18]。其他研究已经表明,过度的mir - 192 - 5 - p促进炎症反应在小鼠阿尔茨海默病(19]。目前的研究还发现,mir - 192 - 5 - p也有阻力指标纤维化(也许可以潜在的肾脏在发病机制中的作用20.]。

本研究旨在检验的影响mir - 192 - 5 - p TGF -β1-stimulated肌腱细胞的纤维化和炎症。上述研究表明,mir - 192 - 5 - p在细胞凋亡过程中发挥作用,炎症和纤维化。然而,它的存在在肌腱已经很少了。探索的潜在作用mir - 192 - 5 - p在肌腱纤维化,本研究发现mir - 192 - 5 - p的表达在肌腱组织和细胞在细胞凋亡和检查是否有作用,炎症和纤维化的肌腱细胞为随后的临床治疗提供新思路。

2。材料和方法

实验方案是由赫尔辛基委员会批准的声明和实现宁夏回族自治区人民医院(2020 - zdyf - 028)。

2.1。细胞培养

肌腱细胞被隔绝的跟腱Sprague-Dawley老鼠(男,6 ~ 8周,上海松弛实验动物中心),建立了在外部文化。首先,刀鞘,血管,和其他组织的跟腱是移除。跟腱组织被剁碎( )和消化3毫克/毫升I型胶原酶(σ)和4毫克/毫升中性蛋白酶1 h在37°C。消化细胞被播种在DMEM / F12培养基和孵化和10%胎牛血清和1% penicillin-streptomycin 37°C 5%孵化有限公司2孵化器。媒介改变了每一个3 d。矩阵集落形成细胞观察8日10天的文化。P2 ~ P3代细胞用于相关实验。肌腱细胞的形态学观察通过显微镜和确定胶原蛋白I型(杆菌)染色。

2.2。免疫组织化学染色

细胞幻灯片很快被放置在冷丙酮为30分钟。浸泡在permeabilizing解决方案5分钟后,用蒸馏水清洗。50μL 1: 20稀释山羊血清添加一滴一滴地和孵化37°C,持续15分钟。吸气血清后,1:200稀释杆菌(美国Abcam ab254113)抗体增加,孵化一夜之间在4°C。用PBS洗瓶后,免疫球蛋白g h和l(合)二级抗体(ab205718)添加一滴一滴地和孵化37°C 40分钟。轻拍(25毫克/毫升)用于颜色开发,然后用自来水洗净。细胞幻灯片与梯度酒精脱水(2分钟2分钟为80%,95%,100%,5分钟×2)。与二甲苯透明的治疗后,幻灯片和中性密封胶,在显微镜下观察(×400)。

2.3。细胞转染和治疗

数控/ mir - 192 - 5 p模仿,NC / mir - 192 - 5 - p抑制剂,pcDNA, pcDNA-nuclear因子激活T细胞5 (NFAT5)合成了英杰公司(上海,中国)。细胞转染Lipofectamine 2000转染试剂(英杰公司、上海、中国)根据指令。这些细胞被处理1 ng / ml TGF -β1为0,12、24、36和转染48 h后24 h。

2.4。细胞凋亡的流式细胞术

肌腱细胞收获后48 h (TGF -β1治疗。400 ul 1×绑定缓冲加入1×105细胞体积的1毫升。然后,5 ul膜联蛋白V-FITC添加和孵化15分钟25°C,和5 ulπ添加通过流式细胞仪检测细胞凋亡的比例。肌腱细胞的细胞凋亡检测通过流式细胞分析仪(BD生物科学,COULTER-XL。与EXPO32制程,新泽西,美国)。

2.5。Double-Luciferase记者分析

根据指令的Dual-Luciferase®记者分析系统工具包(Promega,北京),3 - - - - - -UTR目标序列mir - 192 - 5 - p和NFAT5插入荧光素酶基因的下游。表达载体和验证向量co-transfected成肌腱细胞,分别。细胞培养8 h后,含10%和0.5毫升的边后卫正常DMEM培养基没有抗生素代替和孵化有限公司5%2孵化器在37°C 48 h收集细胞。萤火虫的荧光值和renilla荧光素酶标仪自动检测到的,和荧光值的renilla荧光素酶作为内部参考。

2.6。实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)

从样本中提取总RNA使用试剂盒(英杰公司、上海、中国)根据制造商的指示。获得的总RNA与逆转录反向转录成cDNA工具包(试剂盒,北京)。实时PCR系统(美国应用生物系统公司7500)是用于实时PCR扩增。PCR条件为1分钟95°C, 60°C 1分钟,1分钟72°C, 25 - 30周期,并为10分钟72°C。相对表达式计算了2ΔΔCT方法。U6 microrna的内部参考。为mRNA GAPDH是内部参考。引物序列见表1

2.7。西方墨点法

我们通过•瑞帕溶解产物提取总蛋白。然后,我们30分开μg蛋白在10%的蛋白质电泳凝胶,然后转移到PVDF膜(表达载体)。PVDF膜被5%的脱脂奶粉1 - 2 h,然后anti-collagen III (COLIII)(1: 1000年,Abcam ab184993),反α平滑肌肌动蛋白(αsma)(1: 500年,Abcam ab5694),反-基质金属蛋白酶(MMP) 1(1: 1000年,Abcam ab52631) anti-MMP-8(1: 1000年,Abcam ab81286) anti-NFAT5(1: 1000年,Abcam ab3446),抗肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α)(1:1000年,Abcam ma5 - 23720)、白介素(IL) 6(1: 500年,Abcam M620) anti-IL-1β(1:500年,Abcam M421B)和反β肌动蛋白(1:1000年,Abcam ab6276)添加和孵化隔夜4°C。第二天,PVDF膜在合孵化anti-mouse免疫球蛋白的IP(1: 1000年,Abcam ab131368) 25°C h。乐队被发现使用一个曝光表(美国Bio-Rad)与高灵敏度的化学发光(合)检测设备(LMAI生物、上海、中国)。

2.8。统计分析

至少3独立试验的数据都表示为平均值±标准偏差(SD)。比较两组是由 - - - - - -测试和对比多个组是由方差分析测试。所有的实验数据都受到三个独立的实验。使用SPSS 13.0进行统计分析。 被认为是显著的。

3所示。结果

3.1。.mir - 192 - 5 - p在TGF -表达下调而NFAT5调节β1-Stimulated肌腱细胞

首先,腱细胞被杆菌染色和形态学观察。作为显示在图1(一)肌腱细胞表达大量的大肠杆菌蛋白质和纺锤形。我们发现mir - 192 - 5 - p的表达式和NFAT5肌腱细胞处理TGF -β1对不同时期(1 ng / ml)。如图1 (b),mir - 192 - 5 - p水平逐渐减少肌腱细胞的延长TGF -β1治疗,这是时间的方式( )。与此同时,逐渐增加的趋势被发现NFAT5 mRNA和蛋白表达水平的增加TGF -β1管理时间(数字1 (c),1 (d),1 (e), )。上述结果表明,TGF -β1刺激能够减少mir - 192 - 5 - p的表达而增加NFAT5肌腱细胞中表达。

3.2。mir - 192 - 5 - p抑制纤维化TGF -β1-Stimulated肌腱细胞

来验证上述猜测,然后我们发现mir - 192 - 5 - p的影响在纤维化TGF -β1-treated肌腱细胞。图2(一个)显示的表达水平mir - 192 - 5 - p mir - 192 - 5 - p模仿组远高于数控模拟组( ),建议的成功转染mir - 192 - 5 - p在肌腱细胞模拟。随后,我们发现COLIII和αsma表达腱细胞,发现COLIII ( )αsma ( )明显调节TGF -β1组与对照组相比,而mir - 192 - 5 - p模仿转染由于TGF -有效地削弱了这一增长趋势β1(数据2 (b)2 (c), )。同时,我们发现了TGF -β1刺激导致了一个明显的海拔金属蛋白酶- 1 ( )和MMP-8 ( ), 表达式,mir - 192 - 5 - p模仿转染逆转这一趋势(数据2 (d)2 (e); )。在一起,这些发现表明,mir - 192 - 5 - p抑制纤维化引起的TGF -β1在肌腱细胞。

3.3。.mir - 192 - 5 - p减轻炎症和细胞凋亡在TGF -β1-Stimulated肌腱细胞

进一步,我们探索的影响mir - 192 - 5 - p TGF -β在肌腱细胞1-caused炎症反应和细胞凋亡。数据3(一个)3 (b)显示,肿瘤坏死因子的蛋白表达α( ),il - 6 ( ),和il - 1β( )TGF -β1组高于对照组,而mir - 192 - 5 - p部分恢复增加( )。此外,细胞凋亡的检测是通过流式细胞术的比例使用膜联蛋白V-FITC / PI染色。我们发现TGF -β1政府诱导肌腱细胞凋亡显著( );然而,mir - 192 - 5 - p的转染模仿抑制TGF -β1-induced细胞凋亡在某种程度上( ,数据3 (c)3 (d))。因此,这些结果表明,mir - 192 - 5 - p可以减轻TGF -β在肌腱细胞1-induced炎症反应,减少细胞凋亡。

3.4。NFAT5直接的目标mir - 192 - 5 - p在肌腱细胞

进一步了解的潜在机制mir - 192 - 5 - p在调节TGF -β1-stimulated腱细胞,我们使用TargetScan 7.2 (http://www.targetscan.org/vert_72)预测的直接目标mir - 192 - 5 - p,发现有一个结合位点之间mir - 192 - 5 - p和NFAT5,如图4(一)。在下面,我们验证这一结果通过dual-luciferase记者实验,发现mir - 192 - 5 - p模仿显然降低了荧光素酶活性与一位记者在肌腱细胞转染质粒含有NFAT5野生型3 - - - - - -UTR序列,具有统计上的显著差异,而负控制mir - 192 - 5 - p模拟( ),如图4 (b)。此外,NFAT5表达mir - 192 - 5 - p模仿组明显低于数控模拟组转录和转译的水平,而mir - 192 - 5 - p抑制剂是相反的(数据4 (c),4 (d),4 (e); )。上述结果表明,NFAT5的直接目标mir - 192 - 5 - p和可能参与mir - 192 - 5 - p -介导的肌腱细胞的纤维化和炎症反应。

3.5。Upregulation的NFAT5逆转的影响mir - 192 - 5 - p在TGF -纤维化和炎症β1-Stimulated肌腱细胞

验证NFAT5涉及如何在肌腱细胞的纤维化和炎症的规定,我们测量COLIII和的水平αsma蛋白质基于救援实验。相比之下,TGF -β1 + mir - 192 - 5 - p模仿+ pcDNA集团COLIII和的表达式αsma在pcDNA NFAT5转染肌腱细胞显著增加( ),如数据所示5(一个),5 (b),5 (c)。流式细胞术结果显示,细胞凋亡率pcDNA NFAT5转染肌腱细胞高于mir - 192 - 5 - p模仿集团(数字5 (c)5 (d), )。同样,TNF的表达水平α、il - 6和金属蛋白酶- 1还显示相同的结果( , , ),在数据5 (e)5 (f)。这些结果表明,upregulation NFAT5表达能扭转mir - 192 - 5 - p的影响纤维活动和炎症反应的TGF -β1-stimulated肌腱细胞。

4所示。讨论

转化生长因子(TGF)β被认为是负责疤痕的形成,如在治疗指屈肌腱粘连(21]。TGF -β1可以加速伤口愈合,但失控会导致病理纤维化和过多的胶原蛋白沉积症(22]。小分子核糖核酸是一个家庭的小非编码RNA分子(23,24),在一些人类疾病中发挥着重要的作用,包括肿瘤的治疗和诊断(23,25)和肌肉骨骼系统(24]。杜宾等人发现许多microrna参与肌腱细胞发育和分化,肌腱组织修复,腱细胞衰老26]。随后,肖等人发现miR-29a可以作为一个潜在的治疗目标治疗病变(27]。HumSC-EXOS可能抑制肌腱粘连目标miR-21a-3p通过调节p65活动(28]。唐等人表明,mir - 192 - 5 - p可以提高神经功能通过瞄准FbIn2抑制TGF -的激活β1信号通路(29日]。在这项研究中,我们发现随着TGF -β1治疗时间,mir - 92 - 5 - p的表达水平在肌腱细胞逐渐减少,而NFAT5的表达水平逐渐增加。与上述结果相似,mir - 192 - 5 - p仍然扮演了一个角色在肌腱细胞刺激TGF -β1。基于上述证据,我们推测,mir - 192 - 5 - p在TGF -可能也扮演了一定的角色β在肌腱细胞1-induced炎症和纤维化。然而,潜在的分子机制尚不清楚。

基于上述猜测,研究了各指标的肌腱细胞纤维化,发现mir - 192 - 5 - p可以有效地减弱COLIII的表达αsma TGF -β1-stimulated肌腱细胞。过度的α光滑的肌肉肌动蛋白(αsma)基质和肌腱细胞无法有效地将一个临时类型III collagen-rich矩阵转换成高度交联的I型胶原基质的原始肌腱的积累促进细胞外基质(30.- - - - - -32]。这些都是肌腱纤维化的特点。随后,本研究还发现mir - 192 - 5 - p同样减少金属蛋白酶- 1的表达和MMP-8 TGF -β1-stimulated肌腱细胞。矩阵metalloproteases(基质金属蛋白酶)有纤维化的关键角色33]。例如,金属蛋白酶- 1、MMP-8 MMP-13可以打通胶原蛋白分子在细胞外的矩阵。这些表明,mir - 192 - 5 - p抑制TGF -β在肌腱细胞1-induced纤维化。在其他的研究中发现了类似的结果。研究表明,mir - 192 - 5 - p可能扩散的潜在生物标志物之一肥厚性心肌病患者心肌纤维化(34]。它已经表明,mir - 192可以针对EGR1阻力指标纤维化也许可以防止在糖尿病肾病35]。此外,通过系统回顾和生物信息学分析的相关文献,阿斯曼等人发现,六个microrna即miR-21-5p, miR-29a-3p, mir - 126 - 3 - p, mir - 192 - 5 - p, mir - 214 - 3 - p,和mir - 342 - 3 - p,参与途径有关DKD的发病机理,如细胞凋亡、纤维化,细胞外基质和积累,在糖尿病肾病患者(DKD) [36]。与此同时,其他研究已经表明,mir - 192 - 5 - p是脂肪间充质干细胞液中高度表达,从而提高增生性瘢痕纤维化(37]。在这项研究中,mir - 192 - 5 - p不仅抑制了过度αsma,还减少了COLIII积累,从而减少细胞外基质的积累,从而减轻肌腱细胞纤维化。减少金属蛋白酶- 1的表达和MMP-8还表示减少肌腱细胞纤维化。这些结果表明,mir - 192 - 5 - p调节纤维化不仅在肾脏疾病也在肌腱细胞。

然后,本研究继续检测每组炎症因子的表达。在这项研究中,mir - 192 - 5 - p降低TNF的表达α、il - 6和il - 1β。mir - 192 - 5 - p可以减轻炎症反应引起的TGF -β1在肌腱细胞。很多研究也发现,肌腱纤维化与炎性细胞因子的调节。研究表明,hepatocellular-derived外来体mir - 194 - 5 - p可以调节Rictor / Akt / FoxO1信号通路,从而发挥主要作用在非酒精脂肪肝疾病的进展38]。胡锦涛等人发现upregulation mir - 192 - 5 - p在胰腺腺泡的细胞可以减少炎症反应(39]。mir - 192 - 5 - p可以减少肝脏和胰腺的炎症反应。随后,卢等人发现mir - 192 - 5 - p降低炎症反应在哮喘小鼠40]。这些结果类似于这项研究的结果。这表明mir - 192 - 5 - p不仅可以在其他疾病的炎症反应中发挥作用,也减轻肌腱细胞的炎症反应引起的TGF -β1。证据也类似于纤维化的猜想是不协调的,结果从持续的炎症41]。本研究继续检测细胞的凋亡在每组,和结果表明,mir - 192 - 5 - p可以抑制肌腱细胞的凋亡诱导TGF -β1。它已经表明,mir - 192 - 5 - p可以针对FABP3从而导致H9c2心肌细胞凋亡(17]。周等人表明,mir - 192 - 5 - p的表达抑制细胞凋亡在骨髓瘤细胞(42]。TGF -腱纤维化需要帮助β1-stimulated肌腱细胞恢复正常功能,不仅在细胞外基质降解,也防止破坏的凋亡水平。在这项研究中,人们发现炎性细胞因子的作用下被削弱mir - 192 - 5 - p。与此同时,mir - 192 - 5 - p抑制TGF -β1-stimulated肌腱细胞的凋亡。结合mir - 192 - 5 - p的影响在其他的研究中,mir - 192 - 5 - p可以减缓肌腱细胞的炎症反应刺激了TGF -β1、抑制细胞凋亡。

通过预测和验证,本研究发现mir - 192 - 5 - p NFAT5目标绑定。激活T核转录因子5 (NFAT5),最近的一个成员描述Rel转录因子家族,在基因表达中起着核心作用,诱发免疫反应(43]。然后本研究检验fibrosis-related和炎性细胞因子在每个组的细胞,发现upregulation NFAT5表达fibrosis-related细胞因子的表达,增加和炎症细胞因子表达同样增加。它已经表明,NFAT5激活导致各种基因的调控,包括一些促进炎症(44]。一些研究发现,慢性关节炎可以通过抑制NFAT5基因治疗的口服KRN2和KRN545]。上述研究表明,NFAT5促进炎症反应的作用,和我们的研究也有相同的作用。mir - 192 - 5 - p改善TGF -β1-mediated肌腱细胞炎症反应,而NFAT5推翻了这种效应。这也是一样的上述研究;通过抑制NFAT5基因,炎症反应可以有效地改善。此外,NFAT5异常可能是负责永久纤维化杜氏肌萎缩症的成纤维细胞(46]。类似的研究,我们的研究还发现,NAFT也扮演了相同的角色逆转mir - 192 - 5 - p在肌腱纤维化。mir - 192 - 5 - p的抑制细胞凋亡,NFAT5得以扭转。这类似于谢等人的研究结果表明,NFAT5过度诱导细胞凋亡在人类脐静脉内皮细胞(47]。根据这些证据,NFAT5逆转的影响mir - 192 - 5 - p TGF -β在肌腱细胞1-mediated纤维化和炎症反应。

5。结论

总之,mir - 192 - 5 - p在肌腱细胞表达和表达下调,而表达水平逐渐降低了延长的TGF -β1治疗。的表达NFAT5 TGF -治疗时间的增加β1。通过直接针对NFAT5, mir - 192 - 5 - p抑制TGF -β1-induced肌腱细胞纤维化,减轻TGF -β1-induced肌腱细胞炎症,减少肌腱细胞凋亡。NFAT5表达式的upregulation逆转mir - 192 - 5 - p的影响纤维活动和炎症反应的TGF -β1-stimulated肌腱细胞。上述结果有助于进一步了解潜在的分子机制mir - 192 - 5 - p肌腱粘连的减缓,这有利于随后的新的治疗方法和药物。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者没有利益冲突的声明。

作者的贡献

f·龚和f .赵的构思和设计项目。李x h·张,j .高,y叮,y黄,k .夏吴x Bing, j . s . Cheng获得数据。g . Ma, j·史和b张分析和解释数据。f .锣和f .赵写道。所有作者阅读和批准最终的手稿。

确认

本研究支持宁夏的关键研究和开发项目(批准号2019 beg3036和2019 beg3044)和宁夏自然科学基金(批准号:2019 aac03172 2019 aac03170和NZ16128)。