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体积 2017年 |文章的ID 9601349 | https://doi.org/10.1155/2017/9601349

Yung-Ray Hsu Shu-Wen Chang Yu-Cheng Lin Chang-Hao杨, 微rna - 146 a前减轻实验性自身免疫性葡萄膜炎眼中的刘易斯老鼠”,炎症介质, 卷。2017年, 文章的ID9601349, 12 页面, 2017年 https://doi.org/10.1155/2017/9601349

微rna - 146 a前减轻实验性自身免疫性葡萄膜炎眼中的刘易斯老鼠

学术编辑器:罗纳德·Gladue
收到了 2017年8月16日
接受 2017年11月12日
发表 2017年12月24日

文摘

目的。本研究旨在确定微rna的作用和角色(microRNA miR)治疗实验性自身免疫性前葡萄膜炎(EAAU)。材料和方法。葡萄膜炎在刘易斯诱导大鼠的同时注射牛melanin-associated抗原后拦路贼和腹腔内腔。动物被intravitreally注射低剂量(0.5μg)或高剂量(1.5μg) mir - 146 a。临床评分,房水中白细胞计数和组织学评估。细胞因子变化评价相对mRNA表达和酶联免疫吸附试验(ELISA)。核转录因子的表达(NF -κBκB)进行免疫荧光和免疫印迹。NF - dna结合活性的评估κB是由电泳迁移率改变分析(EMSA)。结果。mir - 146治疗临床分数和白细胞浸润显著减毒剂量依赖性的方式,因此这是兼容组织学发现。的差别mir - 146 a注射后,对这些基因的白介素- 1 (IL)β、il - 6和il - 12和干扰素(IFN)γ和upregulation il - 10和IL-17指出。减少了NF -κB表达在免疫荧光和免疫印迹和减少dna结合蛋白活动EMSA mir - 146治疗后展示。结论。mir - 146 a有效降低眼内炎症EAAU的抑制NF -κb . mir - 146可能是一个新的葡萄膜炎的治疗选择。

1。介绍

葡萄膜炎一般是指眼内炎症。在解剖学上,43%到70%的这些病例是前葡萄膜炎(1,2,3]。目前,皮质类固醇治疗是中流砥柱。然而,这种策略很麻烦在复发性疾病的袭击和长期使用类固醇通常导致眼部并发症和视力恶化4,5]。系统性免疫调节因子与steroid-sparing效果因此需要在选定的情况下。然而,肝、肾或骨髓不良事件并不少见(6,7]。因此,当地的新方法治疗steroid-sparing效果非常满意。

由于葡萄膜炎的发病机制的复杂性和异构性,一些动物模型已经开发出来。实验性自身免疫性前葡萄膜炎(EAAU)刘易斯老鼠的特点是只前部分炎症没有视网膜脉络膜参与(8]。EAAU经常运行一个可预测的临床过程,疾病发作11 postimmunization,天峰15 - 19天,炎症和恢复30天(9]。因此,EAAU的理想模型是研究人类急性前葡萄膜炎(AAU)。在临床实践中,人类AAU受试者患有多种重型复发性攻击而不是慢性疾病。与此同时,每个递归式的精确触发往往是难以捉摸的。因此,当地nonsteroid免疫疗法,从而防止疾病的袭击,有较高的临床价值。

免疫激活核因子(NF -κBκB)进一步参与先天和适应性免疫,尤其是Th1和Th17血统,在葡萄膜炎的各种模型被认为是至关重要的,包括EAAU [10- - - - - -14]。NF -κB可以由大量分子。其中,小分子核糖核酸(microrna大鹏)最近吸引了注意力。microrna很小,非编码RNA分子,作为转录后的监管机构(15]。有些microrna深入参与免疫通过NF -κB通路(16,17]。具体来说,mir - 146——一个被认为是一个关键的免疫的球员。通过衰减肿瘤坏死因子(TNF) receptor-associated因子6 (TRAF6)和白介素(IL) 1 receptor-associated激酶1 (IRAK1), mir - 146 a抑制了下游NF -κB的表达,最终抑制炎症(18,19]。microrna的表达的动态变化一直在说一些葡萄膜炎模型(20.,21]。在我们以前的工作,mir - 146 a的表达显著下调EAAU的过程中。的差别与此同时,对这些发现mir - 146 a更早比细胞因子变化和临床炎症11]。我们建议亏损mir - 146抑制NF -导致过度κB,导致疾病。与我们的结果相比,mir - 146 a的表达明显升高实验性自身免疫性uveoretinitis(淡)在一项研究中22]。作者提出,后葡萄膜炎的出现,mir - 146 a的表达可以作为消极监管机构终止炎症。虽然这些不一致的结果可以解释不同的葡萄膜炎模型的研究,他们还提出一个重要问题。microrna的确切角色在葡萄膜炎不能通过简单的剖析,阐明自动态变化指出可能导致疾病的主要事件激活或二级生理补偿来消除炎症。

本研究的目的是双重的:首先,探索mir - 146 a的确切角色在EAAU的发病机制,特别是与NF -的关系κB,第二,是否当地政府microrna的新形态在葡萄膜炎的医疗设备管理、当地的免疫治疗具有steroid-sparing性格和可能是缺乏系统性不良反应。

2。材料和方法

2.1。动物

刘易斯老鼠(6 - 8周大,体重125 - 160克)被用于实验。所有的动物治疗按照指南中建议的实验动物保健和使用美国国立卫生研究院。批准的协议是国立台湾大学动物保健和使用委员会制度大学医学与公共卫生学院(许可证号码:20160108)。戊巴比妥钠麻醉下进行手术,所有的努力都是尽量减少痛苦。

2.2。制备抗原和EAAU的感应

Melanin-associated抗原(MAA)是根据提出的方法准备Broekhuyse et al。8,11]。诱导EAAU,老鼠有两个同时注射不同MAA的准备。首先,MAA是悬浮在磷酸盐(PBS)和1:1乳化完全弗氏佐剂(西格玛奥德里奇,圣路易斯,密苏里州,美国)。暂停(0.05毫升)注入左后拦路贼。第二,MAA乳化了1μ克的纯化百日咳博德特氏菌毒素(美国实验室名单,坎贝尔,CA)和注入腹腔总量为0.05毫升。

2.3。动物分组和治疗

实验动物随机分为五组,并相应地治疗。米尔模仿(第三代miRCURY LNA™、Exiqon Vedbæk,丹麦),如下提到,商用米尔分子模拟天然成熟的microrna。组1:老鼠收到拦路贼和腹腔内注射PBS的正常控制(正常组)。组2:老鼠收到拦路贼和腹腔内注射MAA诱导EAAU (MAA组)。组3:老鼠收到MAA感应+ intravitreal注入-米尔模仿(cel-miR-39-3p, Exiqon、Vedbæk、丹麦)(MAA + -模仿集团)。这组担任假针灸组。第四组:大鼠收到MAA感应+ intravitreal注射低剂量mir - 146 a (0.5μg Lipofectamine试剂)(低剂量mir - 146 a组)。组5:老鼠收到MAA感应+ intravitreal注入大剂量mir - 146 a (1.5μg Lipofectamine试剂)(大剂量mir - 146 a组)。

在当前的研究中,intravitreal注入被选为三个原因。首先,它提供了一个更高的眼内浓度和避免系统性风险的治疗方案。第二,intravitreal注入是如今最常执行的程序在眼科,安全,简单,快捷。第三,玻璃作为药物的自然宿主。因此,持续释放microrna是可能的。每周intravitreal注入不需要频繁给药,局部管理或眼表面结膜下注射后的不适。虽然intravitreal注入不是前葡萄膜炎的常见治疗方法在临床实践中,我们认为这可能是一个不错的选择,提供良好的眼内浓度,减少动物的痛苦在这个探索性实验。与盐酸丁卡因局部麻醉下的老鼠1%,intravitreal注射(5μL)被执行组3、4、5三个时间点:0-day postimmunization (dpi)(30分钟前MAA感应),7 dpi, 14 dpi。这个时间点的选择是基于EAAU的疾病进程和当前的理解microrna的稳定性。之前我们旨在治疗动物疾病活动的高峰期,这是通常在15 dpi。成熟的microrna通常被认为是比mrna(更稳定23]。平均microrna的半衰期为119 h(大约5天,从101年到225年h)已由Gantier和同事。在他们的研究中,mir - 146 a具有较长的半衰期,略高于1周(24]。因此,我们每周注射接种(0)7和14 dpi。初步mir - 146在虹膜和睫状体组织水平也稳步上升趋势mir - 146 -一个治疗组,这一结果与我们的治疗目标是相一致的。在一个糖尿病鼠模型处理mir - 146 a,每周intravitreal注入1.5μmir - 146 g——模仿Lipofectamine试剂被视为临床安全(25),因此,这个剂量是用于我们的实验的高剂量治疗组。阐明是否有治疗反应存在剂量依赖的相关性,我们分配0.5μg mir - 146 a的低剂量组。

每组动物的总数在明确的时间点,总结了天执行每个实验所需表格1


实验 每组动物的数量在每个时间点 天postimmunization ( )

临床评分 10 第0天、7、10、15、17日,20岁,25岁
白细胞计数 3 第0天、7、10、15、25
细胞因子mRNA和ELISA 3 一天15
组织学 3 一天15
免疫印迹分析 3 一天15
免疫荧光的NF -κB 3 一天15
EMSA 3 一天15

2.4。临床检查

每日biomicroscopic考试了。疾病严重程度评分从0到4如下:0 =正常,无前房细胞或虹膜变化;1 =轻度虹膜血管扩张和一些前房细胞;2 =虹膜充血,一些限制在瞳孔放大;3 =缩瞳剂,充血、不规则和轻微受损的虹膜,相当多的耀斑和细胞;4 =严重受损和虹膜充血,瞳孔缩小的瞳孔充满了蛋白质和多云的,凝胶状水幽默。

2.5。量化的白细胞房水和组织准备

房水得到30-gauge针(2μL),收集silicone-treated微型离心机管(费舍尔科学,宾夕法尼亚州匹兹堡,美国),并与0.4%台盼蓝染色。白细胞的数量相衬显微镜下计数。

动物牺牲后,两只眼睛在每个时间点收获。眼睛是无核的,虹膜和睫状体仔细操作显微镜下分离。

2.6。细胞因子的定量测量相对mRNA水平与ELISA浓度

六感兴趣的细胞因子被选出,原因如下。从我们以前的研究中,干扰素(IFN)γIL-17 IL-12A, il - 1β过程中,il - 6显示upregulation EAAU, il - 10表达下调的时候明显EAAU的过程中。因此,信使rna的这六个细胞因子水平进行调查(11]。与此同时,il - 12和干扰素-γ长期以来一直被视为Th1-associated细胞因子(26),而il - 1和IL-17公认签名Th17细胞因子(27]。这四个关键细胞因子的浓度与ELISA进一步决定,为了阐明mir - 146 a如何改变这种疾病的过程。

总RNA从虹膜和睫状体分离试剂盒试剂(美国生命科技,马里兰州)。定量实时聚合酶链反应(PCR)进行了一式三份。细胞因子浓度在房水决心夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)工具包(研发系统,明尼阿波利斯,美国)根据制造商的指示。ELISA重复了三次,样本稀释50的总量μ我在测试之前。光密度测定一个450年(吸光度在450海里)标(Bio-Rad、大力神、钙、美国),和细胞因子浓度测定标准曲线使用重组标准由制造商提供的。

2.7。组织病理学

无核的眼球都沉浸在4%多聚甲醛在0.2米磷酸缓冲24 h。固定后,眼睛与酒精脱水和嵌入在石蜡。标本被切成2μ矢状部分和苏木精和伊红染色评估细胞渗透在虹膜和睫状体。

2.8。免疫荧光染色的NF -κB

formalin-fixed和石蜡包埋组织部分。幻灯片是deparaffinized二甲苯的一系列解决方案和患者通过一系列分级的乙醇在PBS。内源性过氧化物酶活性被甲醇,0.3%的氢过氧化物酶和部分处理5%正常大鼠血清和孵化隔夜单克隆抗体对NF -κB p65亚基(Chemicon泰梅库拉、钙、美国)在4°C。此后,生物素化的二次抗体对小鼠免疫球蛋白和avidin-biotinylated过氧化物酶复杂(圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯、钙、美国)使用3,3 -diaminobenzidine作为过氧化物酶底物。所有部分都是复染色与4 ,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)。

2.9。免疫印迹的NF -κB

虹膜和睫状体组织接受radio-immunoprecipitation分析缓冲区和蛋白酶抑制剂提取总蛋白。的提取和Laemmli缓冲涨跌互现1:1的比例,混合煮5分钟。样品(100μg)被分离在10%十二烷基硫酸钠(SDS)聚丙烯酰胺凝胶和转移到聚乙二烯二氟化物膜(美国微孔,Billerica的)。我们这些膜与孵化anti-NF -κB p65和反β肌动蛋白抗体。膜被孵化的辣根peroxidase-conjugated二级抗体和可视化的化学发光(通用电气医疗集团,白金汉郡,英国)。墨迹是量化的密度与图像分析软件(Photoshop, 7.0版本;美国奥多比系统,圣何塞,CA)。每个波段的光学密度计算基于的密度和标准化β肌动蛋白带。独立实验进行了三次,并且他们都取得了类似的结果。

2.10。核蛋白质提取和NF -κB电泳迁移率改变分析(EMSA)

虹膜和睫状体组织使胰蛋白酶化,resuspended和均质在缓冲区(10毫米玫瑰(pH值7.9),1.5毫米氯化钾,MgCl 10毫米21.0毫米二硫苏糖醇(德勤)和1.0毫米phenylmethylsulfonyl氟(PMSF)]。组织被均质(Dounce;美国新泽西Bellco玻璃有限公司的宅邸),其次是离心,享年5000岁 在4°C 10分钟。200年原油核颗粒被停职μL缓冲B[20毫米玫瑰(pH值7.9),25%的甘油,1.5毫米MgCl2德勤,氯化钠420毫米,0.5毫米,0.2毫米的乙二胺四乙酸(EDTA), 0.5毫米PMSF和4μ米亮抑酶肽)。样品是孵化于12000年冰30分钟和离心机 在4°C 30分钟。包含核蛋白质的上层清液收集。bicinchoninic酸试验装备,与牛血清白蛋白(BSA)的标准(美国皮尔斯生物技术,罗克福德,IL),用于确定蛋白浓度。EMSA了NF -κB dna结合蛋白质检测系统(皮尔斯生物技术)根据制造商的指示。我们孵化一个10μbiotin-labeled NF - g核蛋白质整除κ寡核苷酸探针(5 B共识 -AGTTGAGGGGACTTTCCCAGGC-3 在绑定缓冲),30分钟,然后确定特异性DNA /蛋白质绑定通过添加100倍摩尔过剩的无标号NF -κB寡核苷酸为竞争绑定10分钟之前添加biotin-labeled调查。

2.11。统计分析

结果表示为±SD方法。比较数值数据的五组与克鲁斯卡尔-沃利斯检验进行事后邓恩测试紧随其后。一个 值< 0.05被认为是显示统计学意义。所有的数据进行了分析与占据12软件(美国StataCorp,大学城,TX)。

3所示。结果

3.1。mir - 146 a对临床活性的影响

intravitreal注入的影响mir - 146 a的临床活动得分图所示1。老鼠注射MAA开始发展临床EAAU 10 dpi的迹象。临床评分达到15 dpi和拒绝之后。老鼠注射低剂量mir - 146临床活动得分明显低于15和17比老鼠注射MAA dpi ( 、职责; )。高剂量mir - 146治疗临床活动分数也降低15日17日和20 dpi与MAA治疗( 对于所有成对的比较; )。临床活动成绩显著降低大鼠接受高剂量mir - 146——比接受低剂量mir - 146 - 20 dpi(在一天 ; )。无显著差异在临床活动得分是指出之间的共组和MAA +消极模仿组的实验。

3.2。mir - 146 a对炎症细胞的影响房水和虹膜和睫状体组织

结果如图所示2。房水中的炎性细胞计数明显降低大鼠接受低剂量mir - 146 a与MAA的小鼠比7,10、15和25 dpi ( , , , 、职责; )。房水中的炎性细胞计数也显著降低大鼠接受高剂量mir - 146 a与MAA的小鼠比7,10、15和25 dpi ( 所有的比较; )。与低剂量mir - 146 - a -治疗老鼠,大剂量mir - 146 - a -治疗大鼠有显著降低炎症细胞渗透的数字10,15和25 dpi ( , , 、职责; )。

组织学检查显示,相比之下,共治疗,治疗与低剂量或高剂量mir - 146 a导致了一个明显的减少白细胞的浸润在虹膜和睫状体组织14 dpi。

3.3。mir - 146 a的影响细胞因子的表达

摘要相对mRNA表达水平的细胞因子在虹膜和睫状体和房水中细胞因子浓度图所示3。与MAA治疗相比,低剂量或高剂量mir - 146治疗导致的差别明显对这些基因的信使rna的表达il - 6 ( 在这两种),干扰素-γ( 在这两种),il - 12 ( 在这两个)和il - 1β( )和il - 10的upregulation ( 在这两个)和IL-17 ( 在这两个)。与低剂量治疗mir - 146 a,治疗高剂量mir - 146 a显著降低mRNA的表达il - 6 ( ),干扰素-γ( )、il - 12 ( ),il - 1β( )和il - 10的upregulation ( )和IL-17 ( )(图3(一个))。溶液浓度的干扰素-γ、il - 12、il - 1β,IL-17 ELISA也表现出类似的结果(图3 (b))。

3.4。mir - 146 a对NF -κB表达在免疫荧光的虹膜和睫状体

免疫荧光结果如图4。NF -κB表达在共组和MAA +消极模仿组,但不是在对照组。NF -κB表达减少后低剂量mir - 146治疗。减少NF -κB组中表达更深刻的接受高剂量mir - 146治疗。与DAPI片复染色证实这些结果。

3.5。mir - 146 a对NF -κB表达在免疫印迹的虹膜和睫状体

结果如图所示5。与对照组相比,NF -的表达水平κB在虹膜和睫状体明显高于MAA组和MAA +消极模仿组。低或高剂量治疗顺序mir - 146 a减毒NF -的表达κB。

3.6。mir - 146 a对dna结合活性NF -κEMSA B在虹膜和睫状体

EMSA图所示的结果6。NF - dna结合活性κB明显高于MAA组和MAA + -模拟组比对照组。相比之下,NF -κmir - 146 B活动减少剂量依赖性的方式治疗组。

4所示。讨论

在我们之前的实验中,mir - 146 a和其他六个microrna显示重要的动态变化过程中EAAU [11]。因为与NF -明确的关系κB,我们认为mir - 146治疗葡萄膜炎的一种很有前途的候选人。当前研究的结果提供了一些有价值的信息。首先,mir - 146 a的影响,治疗疾病改善临床分数所示,房水中白细胞浸润,组织学发现。第二,mir - 146治疗抑制多种促炎细胞因子,如il - 1β,il - 6、IL-12p35和干扰素-γ,尽管它没有抑制IL-17。第三,免疫荧光的结果,西方墨点法,EMSA透露,mir - 146 a在NF -疾病过程的管理κB-dependent方式。这些发现表明一个有前途的潜在治疗葡萄膜炎的mir - 146 a。

通常被认为是一个免疫刹车,mir - 146 a调节多个通路包括先天和适应性免疫。toll样受体- (TLR) NF -κB通路,这通常是由革兰氏阴性细菌脂多糖,是一种最重要的先天免疫机制。最终抑制IRAK1, TRAF6和NF -κB是一个关键的行为mir - 146 a (28]。这个过程已经指出来改变生产和干扰素等细胞因子的影响γ肿瘤坏死因子-α、il - 6、引发和il - 1β(19,29日]。在我们之前的实验中,过度的干扰素-γIL-17 IL-12A, il - 1βil - 10的差别,il - 6和对这些基因在未经处理的EAAU [11]。mir - 146治疗后,细胞因子的表达变化显著,抑制促炎细胞因子il - 1等β,il - 6、IL-12p35和干扰素-γ和增加抗炎细胞因子il - 10等。与其他促炎的同行相比,IL-17表达尤其增强mir - 146治疗组。这种不对称是否扩张Th17活动抑制Th1活动,减少葡萄膜炎的临床活动仍然是未知的。

一些microrna显示T细胞subset-specific表达模式,因此深入参与适应性免疫(15]。这样的一个例子microrna mir - 146 a。mir - 146 a是高度表达的调节性T细胞(Treg) [30.,31日),因此生理抑制Th1细胞的活动通过STAT1或STAT4 [32]。例如,在慢性乙型肝炎患者,mir - 146 a upregulation造成T细胞功能受损,导致免疫缺陷在慢性病毒感染(32]。除了在Treg细胞表达,mir - 146 -一个可能Th17血统相关的表达式。在患有类风湿性关节炎,与IL-17表达式在外周血单核细胞和滑膜33]。

除了操纵T细胞谱系,现有证据也表明mir - 146 a的可能调节T细胞受体(tcr)。CD3+(TCR coreceptor) T细胞表达mir - 146与类风湿性关节炎滑膜组织的人(34]。T细胞缺乏mir - 146 a极度活跃在急性抗原反应和慢性炎症性自身免疫反应在一个小鼠模型(35]。这是进一步指出,mir - 146抑制了TCR-NF -κB通路,抑制AP-1活动和表达[- 235,36]。综上所述,有证据表明,mir - 146 -被激活在激活的细胞和诱导免疫反应的负反馈循环通过抑制NF -κB和AP-1。

在总结上述文献,mir - 146 a可以有多个对免疫反应(图的影响7)。在先天免疫,堵塞TLR-NF -κB通路,下游减少促炎细胞因子,是关键。先天免疫细胞的活动,如巨噬细胞、树突细胞,中性粒细胞,可能抑制mir - 146治疗。在适应性免疫,抑制TCR-NF -κB途径是很重要的。mir - 146可能导致Th1轴抑制增强Treg和Th17细胞的活性,从而阻止EAAU的眼内炎症过程。进一步分析T细胞谱系的流式细胞术可能是必要的。

mir - 146 a的表达已经注意到与某些自身免疫性疾病的风险37]。然而,研究利用单核苷酸多态性(SNP)方法产生充足但不一致的结果。例如,苏格兰民族党rs2910164 G > C被发现与多发性硬化的风险增加有关38),但降低牛皮癣的风险(39)和遗传病疾病(40]。一些人类研究的结果对于mir - 146 a在眼内炎症甚至矛盾的当前知识分子,mir - 146 a充当消极的自身免疫调节剂。在一个人类的研究mir - 146 a和遗传病疾病,个人携带rs2910164 CC基因型的表达较低mir - 146 a和患遗传病疾病的风险较低40]。在另一个SNP的研究中,发现mir - 146 a的表达增加小儿葡萄膜炎的诱发因素(41]。这两项研究的结果表明,mir - 146 a的促炎作用。这些异构结果提醒我们自身免疫过程的复杂性,不同的疾病模型。除了SNP的研究中,我们目前的实验中,利用直接mir - 146——在一个治疗葡萄膜炎模型,支持当前认为mir - 146作为免疫刹车。这些发现也可能阐明mir - 146 a参与系统性自身免疫性疾病。

本研究有一些局限性。首先,mir - 146 a是管理在疾病发作之前。因此,保护作用对EAAU攻击不可能完全意味着葡萄膜炎的出现后的治疗效果。第二,尽管intravitreal注射达到一个稳定和可预见的眼内浓度和执行经常在临床实践中,它仍然被认为是相对入侵。如果可能,局部或结膜下mir - 146——政府将在未来一个更现实的治疗选择。第三,尽管Th1 /签名Th17细胞因子的变化明显地指出,流式细胞术不是执行调查真正的T细胞状态。然而,当前的研究的独特之处在于其体内设计,这有助于建立mir - 146 a的真正影响葡萄膜炎模型直接治疗方法。同时,临床炎症的概要,水细胞渗透,组织学,NF -κB表达,细胞因子改变mir - 146治疗后可能是一个有用的指导进一步的研究。

总之,目前的研究表明intravitreal注入的影响减轻EAAU的mir - 146 a。mir - 146 a抑制眼内炎症的抑制NF -κB,导致降低白细胞浸润,减少促炎细胞因子的生产。与当地的可能性的优势治疗及其steroid-sparing效果,mir - 146 a可能是一个有前途的选择治疗葡萄膜炎。

的利益冲突

作者没有商业或专有的利益在任何产品或仪器的手稿。

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