转自: 纽创医学Bio-SCI(微信公众号)
病理性血管生成是疾病的重要组成部分,如眼部疾病,癌症和动脉粥样硬化。它通常是由生物过程的异常活动引起的,如细胞增殖、细胞运动、免疫或炎症反应。长非编码RNA(LncRNAs)已经成为这些生物过程的关键调节因子。然而,lncRNA在糖尿病诱导的微血管功能障碍中的作用在很大程度上是未知的。
研究结果
图1
图1:长非编码RNA-心肌梗死相关转录本(MIAT)的体内和体外表达模式。
A:用RNA荧光原位杂交(FISH)检测MIAT的表达。样品还与MIAT正义探针(阴性对照[NC])和U6探针杂交,以确认RNA-FISH特异性。对神经节细胞层(GCL)、内核层(INL)、外核层(ONL)和视网膜色素上皮(RPE)层进行50μm RNA-FISH定量,以显示非糖尿病组和糖尿病组之间MIAT表达的差异。
B:RNA-FISH检测视网膜细胞中MIAT的表达。细胞核,蓝色;MIAT,红色;微管蛋白,绿色。检测微管蛋白作为细胞质标记物来显示细胞边界。采用Scale bar,10μm.
C:定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测糖尿病诱导后2,4,6个月大鼠视网膜中MIAT水平。
D:qRT-PCR检测db/db小鼠及其非糖尿病对照组视网膜中MIAT、血管内皮生长因子(VEGF)和血小板衍生生长因子(PDGF)的水平。
E:qRT-PCR检测不同临床样品中的MIAT水平。DM表示糖尿病。
图2
图2:心肌梗死相关转录本(MIAT)敲除可改善视网膜功能。
A:组大鼠玻璃体腔内注射10μL Ad-SCR shRNA或MIAT shRNA病毒载体,观察时间。采用定量逆转录聚合酶链反应检测MIAT水平。
B:糖尿病诱导后6个月,记录非糖尿病大鼠(野生型)、糖尿病大鼠、注射Ad-SCR shRNA的糖尿病大鼠和注射Ad-MIAT shRNA的糖尿病大鼠的视网膜电图(ERG)。显示了具有代表性的ERG和振荡电位(OPs)波。对a,b,ops波的振幅进行统计学分析。*与野生型非糖尿病组比较有显著性差异。#DR组与DR+MIAT shRNA组有显著性差异。
C:显示糖尿病诱导6个月后TUNEL检测的代表性图像和定量结果。细胞核,蓝色;TUNEL阳性细胞,红色。比例尺,50μm。*与野生型非糖尿病组相比有显著性差异。#标记实验组之间有显著性差异。
D:对活化的caspase-3进行免疫荧光分析,以评估视网膜细胞凋亡。展示了一个有代表性的图像。比例尺,50μm.
E:Western blotts检测裂解的caspase-3,磷酸化Akt(Akt-pho)和总Akt的水平。检测微管蛋白作为负载对照。显示了具有代表性的免疫印迹和定量结果(n=4)。
1、DAPI:6-二胺基-2-苯基吲哚;
2、DR:糖尿病视网膜病变;
3、NS:无显著性差异。
4、*:与非糖尿病组相比有显著性差异。
5、#:被标记组之间的显著差异。
图3
图3:心肌梗死相关转录本(MIAT)敲除减轻视网膜血管损伤。
A:进行视网膜胰蛋白酶消化,检测周细胞和脱细胞毛细血管的变化。红色箭头表示无细胞毛细血管。周细胞和脱细胞毛细血管在每视网膜30个随机场中定量,并取平均值。比例尺,25μm.
B:大鼠灌注伊文思蓝染色2小时。用荧光显微镜检测平台式视网膜的荧光信号。展示了一个有代表性的图像。同时,对伊文思蓝渗漏进行量化。白色瘢痕条,100μm;黄色瘢痕条,25μm.
C:Western blotts检测肿瘤坏死因子-α,血管内皮生长因子和细胞间粘附分子-1的表达。检测微管蛋白作为负载对照。显示有代表性的免疫印迹和定量数据(n=4)。
图4:心肌梗死相关转录本(MIAT)敲除在体外影响内皮细胞功能。
B:RF/6A细胞与JC-1探针在37°C孵育30分钟,离心,洗涤,转移到96孔板上,使用荧光板阅读器进行测定,并使用荧光显微镜进行观察。比例尺,50μm.
C:显示Ki67染色的代表性图像以及Ki67阳性细胞的定量。Scale bar,10μm.
D:用伤口愈合实验评估细胞迁移。在肿瘤坏死因子-α(10 ng/mL)处理后0、24和48小时拍摄图像。水平线表示伤口边缘。通过测量受伤区域内的细胞数量来估计迁移。数据显示为与对照组相比的相对变化,未进行肿瘤坏死因子-α治疗。将10 0μm.
E:RF/6A细胞接种于基质上,用肿瘤坏死因子-α(10 ng/mL)刺激。肿瘤坏死因子-α处理24h后观察管状结构。对每一场的平均管形成数进行统计学分析(n=50)。比例尺,100μm。
图5
图5:心肌梗死相关转录本(MIAT)调节miR-150-5p靶基因血管内皮生长因子(VEGF)的表达。
A:用miRTarBase预测VEGF为miR-150-5p的靶基因。显示了miR-150-5p结合位点在血管内皮生长因子上的位置(转录本ID:NM_0010253)。
B:VEGF(RLuc-VEGF-WT)和突变体(RLuc-VEGF-Mut)被克隆到荧光素酶载体的下游。荧光素酶活性检测采用双荧光素酶测定法。
C:rLuc-VEGF-WT和miR-150-5p与MIAT质粒或载体共转染RF/6A细胞,以验证MIAT的竞争内源性RNA活性。直方图显示转染48小时后测得的荧光素酶活性数据。
D和E:RF/6A细胞转染不同组合的MIAT和miR-150-5p模拟。采用定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测VEGF的表达。(+)对应于100 ng的MIAT结构或20 ng的miR-150-5p模拟。(+)相当于200 ng MIAT结构或50 ng miR-150-5p模拟。数据显示为均值±扫描电镜,并表示为与对照组相比的相对变化(n=4)。对照组显示为黑色。
总结
这项研究突出了lncRNA-MIAT在病理性血管生成中的参与,并促进了针对新生血管疾病的lncRNA导向诊断和治疗的发展。
DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305510.
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