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齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院兒科,黑龍江齊齊哈爾 161000
急性肺炎是一種主要影響肺部的急性下呼吸道感染。臨床表現(xiàn)癥狀重、并發(fā)癥多,嚴(yán)重者可危及患兒生命[1-3]。許多最常見病原體抗生素耐藥性的日益流行使這一挑戰(zhàn)變得更加困難[4-6]。因此,探索更加安全、有效的治療方法成為臨床上亟待解決的問題。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是最近發(fā)現(xiàn)的一種重要的RNA轉(zhuǎn)錄物,沒有蛋白質(zhì)編碼潛力。但以順式或反式介導(dǎo)基因表達(dá)發(fā)揮多種生物功能[7-8],但lncRNA作為內(nèi)皮細(xì)胞對急性肺損傷應(yīng)答的潛在參與者的調(diào)控作用尚未得到詳細(xì)研究。RMRP是RNase MRP復(fù)合物的一部分。研究證實RMRP可通過調(diào)控TGFβ/Smand信號,而該信號通路在急性肺損傷纖維化的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用[9-10],基于此,本實驗采用LPS處理肺上皮細(xì)胞模擬急性肺損傷探究LncRNA RMRP對肺上皮細(xì)胞凋亡和炎癥因子表達(dá)的影響,為探究LncRNA RMRP作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)?,F(xiàn)報道如下。
肺泡上皮細(xì)胞BEAS-2B購自上海ATCC細(xì)胞庫,脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、陽離子脂質(zhì)體2000均購自GIBCO公司,載體均購自金斯瑞公司。CCK-8試劑購自DOJINDO,白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒均購自武漢伊艾博科技有限公司,細(xì)胞周期特異性凋亡試劑盒購自BD公司,Trizol試劑及逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自invitrogen公司,抗體購自Abcam公司。
使用完全培養(yǎng)基(DMEM+10%FBS)培養(yǎng)BEAS-2B細(xì)胞,以2×105個/mL密度接種24孔板中,37℃,5%CO2,1 h后用50 μg/mL的LPS處理,命名為LPS組,24 h后收集細(xì)胞待用。取對數(shù)生長期的BEAS-2B細(xì)胞,以2×105個/mL密度接種24孔板中,參照Lipofectamine 2000試劑說明書將干擾RMRP的載體sh-RMRP及其對照載體Si-CON分別染至BEAS-2B細(xì)胞,48 h后分別以50 μg/mL LPS處理,分別命名為LPS+Si-RMRP組和LPS+Si-CON組,以空白細(xì)胞作為對照組,每組設(shè)置9個復(fù)孔,24 h后收集待用。
①LncRNA RMRP的表達(dá):提取細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄cDNA并作為PCR的模板,以熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行PCR擴(kuò)增,計算LncRNA RMRP的相對量。②細(xì)胞增殖率及凋亡率:CCK-8檢測細(xì)胞增殖率,流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。③炎癥因子:按照ELISA檢測試劑盒說明書檢測IL-1β、IL-6、TNF-α的表達(dá)水平。④蛋白表達(dá):Western blot 檢測Bcl-2、Bax、Caspase-3及cleaved Caspase-3蛋白表達(dá)。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,符合正態(tài)分布的計量資料用(±s)表示,采用t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
與對照組相比,LPS組BEAS-2B細(xì)胞中LncRNA RMRP、IL-1β、IL-6、TNF-α及凋亡率的表達(dá)量顯著升高,細(xì)胞存活率顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。Bcl-2蛋白表達(dá)顯著降低,Bax、cleaved Caspase-3蛋白相對表達(dá)量顯著增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。
圖1 各組細(xì)胞Bcl-2、Bax、Caspase-3及cleaved Caspase-3蛋白表達(dá)
表1 LPS組與對照組肺泡上皮細(xì)胞中的LncRNA RMRP及炎性因子表達(dá)比較(±s)
組別對照組(n=9)LPS組(n=9)t值P值RMRP表達(dá)量1.01±0.12 4.05±0.27 30.867<0.001 IL-1β(ng/L)55.87±4.32 186.38±12.14 30.385<0.001 IL-6(ng/L)114.45±10.01 334.29±19.56 30.016<0.001 TNF-α(ng/L)128.89±11.17 358.40±20.76 29.207<0.001細(xì)胞凋亡率(×10-2)5.13±0.48 11.69±1.59 11.849<0.001細(xì)胞存活率(×10-2)100.47±3.87 81.06±4.45 9.874<0.001
與LPS+Si-CON組相比,LPS+Si-RMRP組肺上皮細(xì)胞中RMRP表達(dá)、炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α表達(dá)水平及細(xì)胞凋亡率顯著降低,細(xì)胞存活率顯著上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著降低,Bax、cleaved Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。
表2 沉默表達(dá)LncRNA RMRP對LPS誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞的影響(±s)
表2 沉默表達(dá)LncRNA RMRP對LPS誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞的影響(±s)
組別LPS+Si-RMRP(n=9)LPS+Si-CON(n=9)t值P值RMRP表達(dá)量0.89±0.06 4.02±0.19 47.127<0.001 IL-1β(ng/L)69.63±4.81 189.45±11.59 30.385<0.001 IL-6(ng/L)121.14±10.85 328.22±18.76 30.016<0.001 TNF-α(ng/L)142.56±11.39 362.31±21.04 29.207<0.001細(xì)胞凋亡率(×10-2)7.21±0.65 12.14±1.48 11.849<0.001細(xì)胞存活率(×10-2)92.58±3.47 80.55±4.51 9.874<0.001
急性肺炎是指由肺源性各種致病因子引起的單肺或雙肺組織發(fā)炎,造成彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫,進(jìn)而導(dǎo)致的急性呼吸功能不全[11-13]。RMRP是第一個被發(fā)現(xiàn)由細(xì)胞核合成再定向轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體的RNA分子,已有研究發(fā)現(xiàn)LncRNA RMRP可以減輕LPS誘導(dǎo)的急性腎損傷[14-16],研究中發(fā)現(xiàn)LPS刺激增加了HK-2細(xì)胞中RMRP的表達(dá)。轉(zhuǎn)染干擾RMRP表達(dá)的載體顯著降低LPS誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞中的RMRP水平。在功能上,流式細(xì)胞術(shù)分析表明,LPS 處理后細(xì)胞凋亡率增加,并且RMRP的敲低逆轉(zhuǎn)了LPS對細(xì)胞凋亡的影響。Western印跡結(jié)果顯示LPS誘導(dǎo)的Bax表達(dá)增加和Bcl-2表達(dá)減少被HK-2細(xì)胞中RMRP的敲低抵消了。最后,ELISA表明LPS刺激增加了TNF-α、IL-6和IL-1β的水平,并且通過敲低RMRP恢復(fù)了這些結(jié)果。這些發(fā)現(xiàn)表明,RMRP的敲低可抑制膿毒癥誘導(dǎo)的急性腎損傷體外模型中的細(xì)胞凋亡和炎癥因子的產(chǎn)生。但尚未有文獻(xiàn)報道LncRNA RMRP是否參與急性肺炎的發(fā)生和發(fā)展過程[17-18],因此,本研究以LPS誘導(dǎo)肺泡上皮細(xì)胞BEAS-2B模擬急性肺炎,探討LncRNA RMRP對LPS誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞BEAS-2B凋亡、炎性反應(yīng)的作用,結(jié)果顯示,與對照組相比,LPS誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞RMRP、BEAS-2B的IL-1β、IL-6、TNF-α凋亡率、Bax、cleaved Caspase-3蛋白顯著升高(P<0.05),細(xì)胞存活率、Bcl-2蛋白顯著降低(P<0.05),可見LPS誘導(dǎo)肺泡上皮細(xì)胞損傷模型建立成功,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將干擾RMRP表達(dá)載體轉(zhuǎn)染至LPS誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞BEAS-2B,結(jié)果顯示,LncRNA RMRP沉默表達(dá)RMRP的表達(dá)量(0.89±0.06),顯著低于LPS+Si-CON組的(4.02±0.19)(P<0.05),RMRP低表達(dá)可以顯著抑制肺泡上皮細(xì)胞凋亡,降低炎性因子水平,促進(jìn)細(xì)胞增殖。
綜上所述,LncRNA RMRP在急性肺炎的發(fā)生和發(fā)展過程發(fā)揮重要作用,有望成為急性肺炎新的治療靶點(diǎn)。