分享

凭什么这个microRNA能发3分保毕业

 生物_医药_科研 2018-12-21

这大概又是别人家的microRNA吧!



  

近年来,随着高通量测序技术的飞速发展,火了十几年的microRNA似乎已经过气,取而代之的是各种small RNA、lncRNA、circle RNA及mRNA等,但是否就真的没必要研究microRNA了呢?


其实不然,以“microRNA”为关键词进行文献检索,就会发现一两分的文献确实非常多,但3分以上的也不是没有,今天我们就来看看这篇文章是如何利用microRNA发3分的吧。



1

文章背景


基于视网膜中表达的一些microRNA与视网膜细胞凋亡密切相关,作者们的前期研究已经证实了miR187在视网膜细胞凋亡中起着重要的作用,具体表现在降低miR187水平可诱导视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡。


然而青光眼是由病理性高眼压引起的复杂神经退行性疾病,RGCs的氧化应激是青光眼视神经损伤和神经退行性变的重要因素。P2X7受体(P2X7R)是配体门控的离子通道,广泛表达于视网膜细胞中,P2X7R通过上调细胞内Ca2+而诱导青光眼RGCs凋亡。


因此,本研究试图探讨P2X7R诱导青光眼RGCs凋亡的机制是否与氧化应激有关。


另外,生物信息学分析显示miR187与P2X7R 3’-UTR通过直接结合而发生潜在的相互作用。鉴于miR187和P2X7R在青光眼中的关键作用,因此作者假设miR187通过与P2X7R相互作用而正向调节视网膜细胞的存活。


2

文章解析


为了探讨提出的问题以及验证假设,作者们做了下面的实验。


首先在体外建立一个RGCs凋亡的模型:将小鼠神经节细胞(RGC-5)置于高压(0、15、30、100mmHg)下24小时,观察到与正常气压中培养的细胞相比,在30和100mmHg高压下细胞存活率显著降低(图1A)。


此外,浓度为25μM或更高的谷氨酸(Glu)预处理48小时也可显著抑制RGC-5细胞的存活率(图1A)。同时,升高压力(30和100mmHg)和Glu处理(25、50和100μM)均可诱导RGC-5细胞凋亡(图1B)。



其次,为探讨高压和谷氨酸是否可引起视网膜细胞氧化应激损伤,采用H2O2暴露诱导氧化损伤,作为高压和谷氨酸阳性对照。


与对照组相比,高压(100mmHg)、谷氨酸(100M)和H2O2(400M)增加了RGC-5细胞的细胞内ROS水平(图2A)。同时,RGC-5细胞中的另一个重要的氧化应激生物标志物(MDA)也因压力、谷氨酸和H2O2的升高而显著升高(图2B)。


然而,用抗氧化剂NAC(5mM,1h)预处理RGC-5细胞,可显著抑制由压力、谷氨酸和H2O2升高引起的细胞内ROS和MDA水平的升高(图2A和2B)。此外,qRT-PCR表明,在RGC-5细胞中,miR187受到升高的压力、谷氨酸和H2O2的显著下调(图2C)。


相比之下,高压、谷氨酸和H2O2处理的RGC-5细胞与对照RGC-5细胞相比显示高水平的P2X7R mRNA和蛋白质(图2D)。结果表明,RGC-5细胞在压力、谷氨酸和H2O2诱导的氧化应激作用下,miR187表达降低,P2X7R表达增加。



接下来,为了探讨miR187在氧化应激中的作用,通过转染miR187 mimics,在RGC-5细胞中过表达miR187。如图3A所示,miR187过表达显著抑制了由压力、谷氨酸和H2O2升高引起的细胞内ROS和MDA水平的升高(图3B)。这些结果表明miR187过表达阻断RGC-5细胞压力升高、谷氨酸和H2O2诱导的氧化应激。



进一步研究miR187对高血压、谷氨酸和过氧化氢诱导的RGC-5细胞凋亡的影响。结果表明,下调的miR187至少部分地介导了高压、谷氨酸和H2O2诱导体外培养的RGC-5细胞凋亡。



然后通过构建含有野生型或突变型P2X7R 3’UTR的重组荧光素酶报告质粒来探究miR187与P2X7R的相互关系。miR187过表达显著抑制了RGC-5细胞中P2X7R mRNA和蛋白的表达(图5C)。


P2X7R mRNA和蛋白表达在miR187抑制的RGC-5细胞中显著上调(图5D)。这些结果表明,miR-187可能通过与P2X7R的3’UTR相互作用,负调控RGC-5细胞中P2X7R的表达。



之后为了确定miR187是否通过P2X7R参与氧化应激诱导的RGC-5细胞凋亡,miR187 mimics与pcDNA-P2X7R共转染。通过结果证实miR187通过负性调节P2X7R抑制氧化应激诱导的RGC-5细胞凋亡。



最后进一步阐明了miR187在慢性高眼压大鼠视网膜细胞凋亡的氧化应激损伤中的作用。


在慢性高眼压大鼠视网膜中,miR187过表达伴随着P2X7R蛋白的显著下调(图7B)。此外,高表达的视网膜MDA通过miR187过表达而减少(图7C)。



3

文章总结


1. microRNA还是值得研究的。像该篇文章这种,事先已经证实了miR187在视网膜细胞凋亡中起着重要的作用:减少miR187诱导视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡。按照常规,通过转录组测序筛选出这个miR187并简单地高低表达验证,便可以发一篇两分以上的文章。再根据之前的结果,进一步探究相关联的蛋白,又是一篇文章。


2. 找到相互关联的分子是研究的入手点。我们会发现该文章的思路非常清晰,既然减少miR187 和P2X7R都能诱导青光眼RGCS凋亡,那么miR187与P2X7R是通过怎样的相互作影响视网膜细胞的存活的呢?当然要找这些关联分子自然少不了阅读大量文献,但这样的套路绝对是可以用得上的。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多