劉守江 張 帆 魏 巍 覃林珍 閆 敬 王三清 王 健
廣東省深圳市南山區(qū)慢性病防治中心結(jié)核病防治科,廣東深圳 518054
微小 RNA(microRNA,miRNA)是一類廣泛存在于真核細(xì)胞中,長度約20 nt的高度保守的非編碼RNA調(diào)控因子,是由全長的mRNA樣轉(zhuǎn)錄子加工而來,通過與對應(yīng)的靶mRNA的3'非翻譯區(qū)的非完全或完全配對結(jié)合,阻止其翻譯或破壞其穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控,越來越多的研究表明,miRNA在腫瘤、糖尿病、心血管疾病、病毒感染等多種疾病中都起著重要作用,是正常和疾病狀態(tài)下基因調(diào)節(jié)的一個(gè)新的機(jī)制[1-2]。近年miRNA在肺結(jié)核患者中表達(dá)也是研究熱點(diǎn)之一。本研究主要探討miR-29a-3p、miR-365a-3p分子在活動性肺結(jié)核(TB)和結(jié)核潛伏感染(LTBI)者外周血中的表達(dá)情況。
收集深圳市南山區(qū)慢性病防治院(以下簡稱“我院”)結(jié)核病防治科門診2012年1~10月診治的TB患者30例,其中男 17例,女 13例,平均年齡(26.1±10.1)歲,診斷標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)痰抗酸桿菌涂片陽性,臨床癥狀結(jié)合X線表現(xiàn)、CT診斷以及病原學(xué)檢查,符合全國結(jié)核病分類與診斷標(biāo)準(zhǔn);LTBI者 30例,其中男 14例,女16例,平均年齡(28.9±9.5)歲,判定標(biāo)準(zhǔn):采用結(jié)核菌特異性酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn)陽性,而胸片未見異常[3]。兩組研究對象之間的年齡、性別比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。所有研究對象均排除HBV、HCV、HIV病毒感染及其他慢性疾病如高血壓、糖尿病、腎炎、自身免疫性疾病等。所有研究對象均經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)通過,并簽署知情同意書。
抽取外周靜脈血2 mL,30 min內(nèi)分裝200 μL全血于凍存管中(已預(yù)裝有Trizol和研磨珠),振蕩混勻后-80℃保存;根據(jù)Trizol Reagent試劑盒說明書(Invitrogen)抽提總RNA,核酸測定儀測定濃度和純度,瓊脂糖凝膠電泳分析RNA的完整性;-80℃保存。
1.3.1 全血RNA提取 加入1 mL Trizol,充分裂解細(xì)胞,加入 200 μL 氯仿,劇烈振蕩 15 s,室溫放置 3 min,12 000 r/min,4℃,離心15 min。吸取上層水相,至另一離心管中。加入1.5倍體積異丙醇充分混勻,室溫放置10 min。12 000 r/min,4℃,離心10 min,RNA沉淀于管底,傾倒上清,沉淀物用75%乙醇洗滌2次,室溫晾干10 min,加入適量無RNase水充分溶解,調(diào)整RNA濃度。
1.3.2 反轉(zhuǎn)錄-熒光定量PCR檢測 miRNA反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系為 20 μL,0.5 g/L 總 RNA 1 μL,2×反轉(zhuǎn)錄緩沖混合物 10 μL,RNase Free 水 5 μL,反轉(zhuǎn)錄酶 2 μL,0.1%BSA 2 μL。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件為 37℃ 60 min,85℃ 5 min,4℃ 5 min。熒光定量 PCR 反應(yīng)體系為 25 μL,cDNA 模板 2 μL, 水 8.5 μL,SYBR Green 12.5 μL,上游引物 1 μL,下游引物 1 μL。熒光定量PCR反應(yīng)條件為預(yù)變性95℃10 s;變性和延伸95℃5 s;60℃ 20 s,共40個(gè)循環(huán)。引物采用在線設(shè)計(jì)軟件:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/;管家基因U6為內(nèi)參照,測得的數(shù)據(jù)用平均相對含量表示。引物由invitrogen合成,引物序列見表1。
表1 反轉(zhuǎn)錄-熒光定量PCR引物序列(5'-3')
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,比較兩組間差異采用t檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Pearson檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對活動性肺結(jié)核患者和LTBI外周血miR-29a-3p數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,外周血miR-29a-3p表達(dá)在LTBI(1.16±0.65)中明顯高于活動性肺結(jié)核患者組(0.71±0.32)(P<0.05)。見圖1。
對活動性肺結(jié)核患者和LTBI外周血miR-365a-3p數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,活動性肺結(jié)核組外周血miR-365a-3p 表達(dá)(0.32±0.71)與 LTBI(0.43±0.51)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖2。
相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),LTBI外周血miR-29a-3p表達(dá)與結(jié)核菌特異性酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)數(shù)呈負(fù)相關(guān) (r=-0.42,P=0.02)。見圖3。
miRNA在細(xì)胞生長發(fā)育、分化、增殖、凋亡、腫瘤發(fā)生等發(fā)生發(fā)展中均起到重要作用。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)miRNAs表達(dá)失調(diào)與多種疾病發(fā)生(如病毒感染、心血管疾病、肺部疾病、纖維化、腫瘤等)密切相關(guān)。近年來研究也發(fā)現(xiàn)miRNA可以參與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的成熟、增殖、分化和活化,miRNA通過選擇性表達(dá),干擾、降解或抑制靶基因的mRNA,從而調(diào)控免疫反應(yīng),其在固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中均起到重要作用,如通過下調(diào)信號通路TCR中多種蛋白磷酸激酶活性,調(diào)節(jié)TCR信號通路強(qiáng)度[4];通過下調(diào)促凋亡蛋白和腫瘤抑制因子,促進(jìn)T細(xì)胞、B細(xì)胞增殖;通過下調(diào)SOCS1信號通路調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞發(fā)育[5]、通過下調(diào)AID調(diào)節(jié)B細(xì)胞抗體類別轉(zhuǎn)換[6-7],以及通過下調(diào)多種轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)髓樣細(xì)胞的增殖和分化等多種形式。
microRNA-29a(miR-29a)是新近發(fā)現(xiàn)的一個(gè)與多種疾病發(fā)生緊密相關(guān)的小分子RNA家族,除3'端非編碼區(qū)堿基區(qū)域(3'untranslated region,3'UTR)外,miR-29 也可與非3'UTR區(qū)內(nèi)的miRNA調(diào)節(jié)元件(miRNA regulator elments,MRE)結(jié)合發(fā)揮作用。彈性蛋白3'UTR和編碼區(qū)共有14個(gè)miR-29的結(jié)合位點(diǎn),熒光素酶報(bào)告基因分析方法證實(shí):miR-29可通過同時(shí)與編碼區(qū)內(nèi)和3'UTR的MRE結(jié)合來抑制彈性蛋白表達(dá),編碼區(qū)內(nèi)的MRE在miR-29抑制彈性蛋白的表達(dá)中起到了協(xié)同作用。研究發(fā)現(xiàn)miR-29靶基因主要的是細(xì)胞外基質(zhì)及遷移蛋白[8-9],miR-29可直接抑制多種膠原蛋白表達(dá)。而膠原蛋白異常聚集可導(dǎo)致纖維化,因此miR-29在抗纖維化中起到重要作用。目前研究也發(fā)現(xiàn)miR-29a在機(jī)體免疫反應(yīng)中也起到重要作用,miR-29a靶基因相關(guān)蛋白參與多個(gè)信號通路。miR-29a可通過抑制這些信號蛋白表達(dá)參與多條信號通路的調(diào)控。其中miR-29a是經(jīng)典Wnt通路中信號分子——T細(xì)胞因子(T-cellfactor,TCF)或淋巴樣增強(qiáng)因子(lymphoi denhancer factor,LEF)的負(fù)調(diào)控分子,miR-29a可通過靶向降解IFN-γ降低機(jī)體對胞內(nèi)病原體的免疫應(yīng)答[10-11]。本研究也發(fā)現(xiàn)LTBI外周血miR-29a-3p表達(dá)明顯高于活動性肺結(jié)核患者組,LTBI外周血miR-29a-3p表達(dá)與結(jié)核菌特異性酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)數(shù)呈負(fù)相關(guān),miR-29a-3p表達(dá)高的,結(jié)核菌特異性酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)數(shù)卻較少,而結(jié)核菌特異性酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)數(shù)反應(yīng)了T細(xì)胞分泌IFN-γ的能力,因此miR-29a-3p在肺結(jié)核感染、發(fā)病過程中可能起到重要作用。
IL-6是介導(dǎo)組織炎癥的重要細(xì)胞因子,趨化、活化中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞,促進(jìn)炎癥遞質(zhì)釋放,增強(qiáng)局部炎性反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)miR-365a可負(fù)性調(diào)節(jié)IL-6表達(dá),抑制IL-6蛋白生成,miR-365通過與IL-6基因的3'UTR的MRE結(jié)合,直接抑制IL-6 mRNA表達(dá),除此之外,miR-365也可能通過非直接途徑抑制IL-6表達(dá),體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-365調(diào)節(jié)IL-6的能力超過let-7a[12],因此miR-365a在炎性反應(yīng)中也起到重要作用,但本研究中并未發(fā)現(xiàn)結(jié)核潛伏感染者和活動性肺結(jié)核之間差異,miR-365a-3p在肺結(jié)核發(fā)病中的作用還需進(jìn)一步研究。
綜上所述,miRNA-29a表達(dá)在肺結(jié)核感染、發(fā)病過程中可能起到重要作用。隨著研究的不斷深入,miRNA-29a將在肺結(jié)核診斷及致病機(jī)制中作用更加清楚、明確,且有可能成為區(qū)別結(jié)核潛伏感染者的一個(gè)重要標(biāo)志分子。
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