[摘 要] 目的:探討肌源性分化蛋白1(Myod1) 對(duì)氧糖剝奪 (OGD) 誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞增殖抑制和凋亡的影響,并闡明其作用機(jī)制。方法:采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR) 法檢測(cè)正常對(duì)照組研究對(duì)象和缺血性腦梗死組患者外周血及正常培養(yǎng)的SH-SY5Y 細(xì)胞(對(duì)照組) 和OGD 細(xì)胞模型(OGD 組) 細(xì)胞中Myod1 和長(zhǎng)鏈非編碼RNA (lncRNA) 小核仁RNA 宿主基因15 (SNHG15)mRNA 表達(dá)水平。分別采用si-Myod1、pcDNA3. 0-Myod1、si-SNHG15、pcDNA3. 0-SNHG15、si-NC、空載質(zhì)粒(Vector)、miR-NC 和miR-24-3p模擬物(miR-mimics) 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染SH-SY5Y 細(xì)胞后,進(jìn)行OGD處理,將SH-SY5Y 細(xì)胞分為對(duì)照組、OGD 組、OGD+Vector 組、OGD+Myod1 組、OGD+si-NC 組、OGD+si-Myod1 組、OGD+si-SNHG15 組、OGD+si-SNHG15+Vector 組、OGD+si-SNHG15+Myod1 組、OGD+miR-NC 組、OGD+miR-mimics 組、OGD+miR-mimics+Vector 組和OGD+miR-mimics+SNHG15 組。采用CCK-8 法檢測(cè)各組細(xì)胞活性,采用5-乙炔基-2'-脫氧尿苷(EdU) 染色法檢測(cè)各組EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率,采用原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記(TUNEL) 法檢測(cè)各組TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率, 采用Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3 (cleavedcaspase-3)、裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶9 (cleaved caspase-9)、B 細(xì)胞淋巴瘤2 (Bcl-2)和Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bax) 蛋白表達(dá)水平。染色質(zhì)免疫共沉淀(CHIP) 法評(píng)估Myod1 和SNHG15 之間的關(guān)聯(lián)。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)評(píng)估Myod1 與SNHG15 及SNHG15 與miR-24-3p 的靶向關(guān)系。結(jié)果:與正常對(duì)照組比較,缺血性腦梗死組患者外周血中Myod1和SNHG15 mRNA表達(dá)水平均升高(Plt;0. 05)。與對(duì)照組比較, OGD 組細(xì)胞中Myod1 和SNHG15 mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05)。與OGD 組比較, 48 和72 h 時(shí)OGD+Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均降低(Plt;0. 01),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 01);OGD+si-Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均升高(Plt;0. 01), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 01)。Myod1 可與SNHG15 的啟動(dòng)子序列結(jié)合。SNHG15 可吸附miR-24-3p,Myod1 與SNHG15 及SNHG15 與miR-24-3p 存在靶關(guān)系。敲低SNHG15后, 與OGD 組比較, 48 和72 h 時(shí)OGD+si-SNHG15 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均升高(Plt;0. 01),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 01),細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 01),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 01);與OGD+si-SNHG15 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+si-SNHG15+Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05), 細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05), Bcl-2 的蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 05)。過(guò)表達(dá)miR-24-3p 和SNHG15 后, 與OGD 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+miR-mimics 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 01),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 01), 細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 01),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 01);與OGD+miR-mimics 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+miR-mimics+SNHG15 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05),細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和 cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低 (Plt;0. 05)。結(jié)論:Myod1可通過(guò)與SNHG15啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合進(jìn)而吸附miRNA-24,促進(jìn)OGD誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細(xì)胞的增殖抑制和細(xì)胞凋亡。
[關(guān)鍵詞] 肌源性分化蛋白1; 小核仁RNA 宿主基因15; 微小RNA-24-3p; SH-SY5Y 細(xì)胞; 腦梗死
[中圖分類(lèi)號(hào)] R743; R363. 2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
腦血管病是與心肌梗死和惡性腫瘤并列的三大疾病,目前其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)[1]。在所有腦血管病患者中,腦梗死最為常見(jiàn),約占陳舊性血管病的60%~70% [2-3]。缺氧缺血不僅是腦梗死的主要原因,也是導(dǎo)致腦損傷的病理生理過(guò)程[4]。肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1 (metastasis-associated lungadenocarcinoma transcript 1, MALAT1)、HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA (HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)、H19 和小核仁RNA 宿主基因14(small nuclear RNA host gene 14, SNHG14) 等多種長(zhǎng)鏈非編碼RNAs (long non-coding RNAs,lncRNAs) 在缺血性腦損傷過(guò)程中異常表達(dá)[5-10]。近期研究[11-13] 表明: 小核仁RNA 宿主基因15(small nuclear RNA host gene 15, SNHG15) 可作為微小RNA (microRNA, miRNAs) 的“ 分子海綿”在脊柱結(jié)核、缺血性中風(fēng)和心力衰竭中發(fā)揮作用。此外, 急性腦缺血患者外周血中SNHG15 表達(dá)上調(diào)[14]。盡管上述研究提示SNHG15 可能在腦梗死中發(fā)揮作用,但其確切的生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制尚未明確, 同時(shí)Myod1 在腦梗死患者腦組織中的表達(dá)水平和功能尚不清楚。本研究通過(guò)對(duì)比腦梗死患者和正常對(duì)照者外周血中Myod1 和SNHG15 mRNA表達(dá)水平的差異, 并分析其在氧糖剝奪(oxygenglucosedeprivation, OGD) 細(xì)胞模型中的作用,旨在揭示Myod1 和SNHG15 在腦梗死中的作用及其分子機(jī)制,為腦梗死患者的治療提供新的靶點(diǎn)。
1 材料與方法
1. 1 外周血標(biāo)本來(lái)源
收集來(lái)自齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院19 例缺血性腦梗死患者(缺血性腦梗死組) 的外周血樣本, 同時(shí)收集19 例同期參加體檢的健康人外周血樣本作為正常對(duì)照組。本研究已獲得齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者簽署知情同意書(shū)。
1. 2 細(xì)胞、主要試劑和儀器
人神經(jīng)母細(xì)胞瘤SH-SY5Y 細(xì)胞系購(gòu)自美國(guó)模式培養(yǎng)物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)。胎牛血清、MEM 培養(yǎng)基和F-12 培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Gibco公司,RNAiso 試劑和實(shí)時(shí)熒光定量PCR (real-timefluorescence quantitative PCR, RT-qPCR) 檢測(cè)試劑盒購(gòu)自日本TaKaRa 公司, 靶向Myod1 和SNHG15 的小干擾RNA (small interfering RNA,siRNA) 質(zhì)粒(si-Myod1 和si-SNHG15) 及陰性對(duì)照質(zhì)粒(si-NC)、miR-24-3p 模擬物(miR-mimics)和miR-NC 質(zhì)粒由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司構(gòu)建,Lipofectamine 2000 試劑和引物購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司,pGL3-Basic 和雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)系統(tǒng)購(gòu)自美國(guó)Promega 公司, CCK-8 細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒購(gòu)自日本Dojindo 公司, 5- 乙炔基-2'- 脫氧尿苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine,EdU) 增殖檢測(cè)試劑盒、原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記法(TdT-mediated dUTP nickend labeling, TUNEL) 染色試劑盒和染色質(zhì)免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, CHIP)分析試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3 (cleavedcysteinyl aspartate specific proteinase-3, cleavedcaspase-3)、裂解的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶9 (cleaved cysteinyl aspartate specificproteinase-9, cleaved caspase-9)、B 細(xì)胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2) 和Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2 associated X protein, Bax) 抗體購(gòu)自美國(guó)CST 公司, GAPDH 抗體和HRP-羊抗兔IgG 購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。Mx3000P 定量PCR 儀(美國(guó)Agilent 公司), Infinite F50 酶標(biāo)儀(瑞士Tecan 公司), BX51 熒光顯微鏡(日本Olympus 公司), Microtek 中晶BIO-6000 平板式凝膠成像掃描儀(上海中晶科技有限公司)。
1. 3 OGD細(xì)胞模型制備
將 SH-SY5Y細(xì)胞接種于含10% 胎牛血清和1% 鏈霉素- 青霉素的45%MEM 培養(yǎng)基和45%F-12 培養(yǎng)基中,于常規(guī)條件(95% 大氣, 5%CO2, 37 ℃) 下培養(yǎng)。按參考文獻(xiàn)[15] 中的方法構(gòu)建OGD 細(xì)胞模型:生長(zhǎng)狀態(tài)良好的SH-SY5Y 細(xì)胞置于缺糖培養(yǎng)基中并轉(zhuǎn)移至無(wú)氧環(huán)境(5%CO2,95%N2,37 ℃) 中孵育6 h,作為OGD 組。同時(shí)設(shè)正常培養(yǎng)的SH-SY5Y 細(xì)胞為對(duì)照組。
1. 4 RT-qPCR法檢測(cè)外周血和 SH-SY5Y細(xì)胞中Myod1和SNHG15 mRNA表達(dá)水平
采用RNAiso試劑從外周血中和SH-SY5Y 細(xì)胞中提取總RNA。將 RNA 反轉(zhuǎn)錄為 cDNA。 加模板和引物,采用RT-qPCR 試劑盒進(jìn)行檢測(cè)。引物序列: Myod1,正向引物5'-CGG-CATGATGGACTACAGCG-3',反向引物5'-CAGGC-AGTCTAGGCTCGAC-3';SNHG15, 正向引物5'- GGTCTTCGGCAGTCTAGTCA-3', 反向引物5'-CAGGAACTGGCAGCTAACAC-3'; GAPDH, 正向引物5'-TGTTCGTCATGGGTGTGAAC-3',反向引物5'-ATGGCATGGACTGTGGTCAT-3'。反應(yīng)條件:95 ℃、2 min;94 ℃、20 s, 58 ℃、20 s, 72 ℃ 20 s, 40 個(gè)循環(huán)。以 GAPDH 為內(nèi)參, 采用 2-△△Ct 法計(jì)算目的基因mRNA 表達(dá)水平。
1. 5 細(xì)胞轉(zhuǎn)染和分組
將Myod1編碼序列克隆至pcDNA3. 0 質(zhì)粒中(pcDNA3. 0-Myod1) , 以pcDNA3. 0 空載體質(zhì)粒(Vector) 作為陰性對(duì)照。按照轉(zhuǎn)染試劑說(shuō)明書(shū)操作步驟,用Lipofectamine 2000試劑將si-Myod1、pcDNA3. 0-Myod1、si-SNHG15、pcDNA3. 0-SNHG15、si-NC、Vector、miR-mimics和miR-NC 分別轉(zhuǎn)染入SH-SY5Y 細(xì)胞, 48 h后收集各組細(xì)胞經(jīng) Western blotting 法驗(yàn)證SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 過(guò)表達(dá)和敲低效率。將上述轉(zhuǎn)染的細(xì)胞進(jìn)行OGD 處理, 分為對(duì)照組、OGD 組、OGD+Vector 組、 OGD+Myod1 組、OGD+si-NC 組、 OGD+si-Myod1 組、OGD+si-SNHG15 組、OGD+si-SNHG15+Vector 組、OGD+si-SNHG15+Myod1 組、OGD+miR-NC 組、OGD+miR-mimics組、OGD+miR-mimics+Vector組和OGD+miR-mimics+SNHG15 組。
1. 6 雙 熒 光 素 酶 報(bào) 告 基 因 實(shí) 驗(yàn) 驗(yàn) 證 Myod1 與SNHG15及SNHG15與miR-24-3p的靶向關(guān)系
由Starbase 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://starbase. sysu. edu. cn/)預(yù)測(cè) miR-24-3p 與 SNHG15 的結(jié)合區(qū)域。 將SNHG15 的野生型啟動(dòng)子區(qū)域片段及預(yù)測(cè)的SNHG15-3'非翻譯區(qū)(untranslated regions,UTR)區(qū)域片段分別克隆至pGL3-Basic 中構(gòu)建各自的pGL3-SNHG15 野生型(pGL3-SNHG15-WT) 載體質(zhì)粒。將SNHG15 的突變啟動(dòng)子區(qū)域片段和突變SNHG15-3' UTR 片段克隆至pGL3-Basic 中,分別構(gòu)建pGL3-SNHG15 突變型(pGL3-SNHG15-MUT) 載體質(zhì)粒。將 pGL3-SNHG15-WT 和pGL3-SNHG15-MUT (100 ng) 分別與pcDNA3. 0-Myod1 (1 mg·L-1)、 pcDNA3. 0(Vector, 1 mg·L-1) 質(zhì)粒及miR-NC、miR-mimics共同轉(zhuǎn)染至SH-SY5Y 細(xì)胞(6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,密度為1. 0×106 cm-2) 中。48 h 后,采用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)并分析各組SH-SY5Y 細(xì)胞熒光素酶活性。
1. 7 CHIP 法評(píng)估 Myod1 與 SNHG15 之間的關(guān)聯(lián)
由美國(guó)Invitrogen 公司根據(jù)JASPAR 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://jaspar. genereg. net/) 預(yù)測(cè)的Myod1 與SNHG15 結(jié)合區(qū)域設(shè)計(jì)引物。按照CHIP 分析試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,將SH-SY5Y 細(xì)胞交聯(lián)后進(jìn)行胞核制備和核染色質(zhì)消化,留取部分染色質(zhì)制備物稀釋后作為input 組,再分別設(shè)置IgG 組和Myod1 組;染色質(zhì)洗脫解交聯(lián)后進(jìn)行DNA 回收純化,分別將上述3 組DNA 純化產(chǎn)物用結(jié)合位點(diǎn)的引物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,電泳條件為電壓110 V 和電流 40 mA,待電泳條帶到達(dá)凝膠合適位置時(shí)停止電泳,在凝膠成像掃描儀中曝光拍照并對(duì)灰度值進(jìn)行分析。
1. 8 CCK-8法和EdU染色法檢測(cè)各組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率
采用 CCK-8細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒檢測(cè)各組細(xì)胞活性:按說(shuō)明書(shū)中方法,各組細(xì)胞培養(yǎng)24、48 和72 h 后, 加入CCK-8 試劑, 采用酶標(biāo)儀檢測(cè)450 nm 波長(zhǎng)處吸光度(A) 值,以A 值代表各組細(xì)胞活性。采用EdU 增殖檢測(cè)試劑盒檢測(cè)各組細(xì)胞中EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率: 按說(shuō)明書(shū)中方法, 各組細(xì)胞加入EdU 試劑孵育2 h, 用DAPI 染色標(biāo)記細(xì)胞核, 熒光顯微鏡下計(jì)數(shù)EdU 陽(yáng)性細(xì)胞, 并計(jì)算每個(gè)視野中EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率。EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率=EdU 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。
1. 9 TUNEL 染色法檢測(cè)各組細(xì)胞 TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率
各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h后加入TUNEL檢測(cè)試劑,在室溫避光條件下染色30 min,用DAPI 染色標(biāo)記細(xì)胞核, 熒光顯微鏡下計(jì)數(shù)TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞,計(jì)算每個(gè)視野中TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率,代表細(xì)胞凋亡情況。TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率=TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。
1. 10 Western blotting法檢測(cè)各組細(xì)胞中Myod1、cleaved caspase-3、cleaved caspase-9、Bax 和Bcl-2蛋白表達(dá)水平
提取各組細(xì)胞總蛋白,在 10%SDS-PAGE 中進(jìn)行分離并將蛋白轉(zhuǎn)移到PVDF 膜上, 用5% 脫脂奶的封閉處理。加一抗(Myod1、cleaved caspase-3、cleaved caspase-9、Bax 和Bcl-2,1∶1 000) 和兔抗-GAPDH 單克隆抗體(1∶10 000)孵育過(guò)夜,TBST洗滌(共3次,每次5 min)。加HRP羊抗兔IgG (1∶2 000) 孵育2 h,洗滌。用ECL 發(fā)光底物使條帶曝光, 用凝膠成像掃描儀成像。采用Image J 軟件計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平= 目的蛋白條帶灰度值/GAPDH 蛋白條帶灰度值;驗(yàn)證SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 過(guò)表達(dá)和敲低效率時(shí), Myod1 蛋白表達(dá)水平=Myod1 蛋白條帶灰度值/GAPDH 蛋白條帶灰度值×100%。
1. 11 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 22. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。缺血性正常對(duì)照組研究對(duì)象和腦梗死組患者外周血中Myod1 和SNHG15 mRNA 表達(dá)水平,各組細(xì)胞活性、EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率、TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率、熒光素酶活性和Myod1 及凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布,以-x±s 表示,2 組間樣本均數(shù)比較采用t 檢驗(yàn),多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析, 組間樣本均數(shù)兩兩比較采用Bonferroni 法。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 正常對(duì)照組研究對(duì)象和缺血性腦梗死組患者外周血中及2組SH-SY5Y細(xì)胞中Myod1和SNHG15mRNA 表達(dá)水平
與正常對(duì)照組 (1. 18±0. 80和1. 21±0. 89) 比較,腦梗死組患者外周血中Myod1和SNHG15 mRNA 表達(dá)水平(2. 19±0. 93 和3. 43±1. 40) 均升高(Plt;0. 05)。采用OGD 細(xì)胞模型模擬體外腦缺血模型,與對(duì)照組(1. 01±0. 13和1. 00±0. 11) 比較, OGD 組SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 和SNHG15 mRNA 表達(dá)水平(9. 57±0. 69和5. 88±0. 37) 均升高(Plt;0. 05)。
2. 2 各組 SH-SY5Y 細(xì)胞中 Myod1蛋白表達(dá)水平
與Vector 組(102. 65% ± 14. 05%) 比較,pcDNA3. 0-Myod1 組SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 蛋白表達(dá)水平(406. 53%±36. 28%) 升高(t=9. 732,Plt;0. 05)。與si-NC 組(99. 79%±10. 12%) 比較,si-Myod1 組SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 蛋白表達(dá)水平(21. 36%±3. 41%) 降低(t=13. 124, Plt;0. 05)。見(jiàn)圖1。
2. 3 過(guò)表達(dá)和敲低 Myod1后各組細(xì)胞活性、EdU陽(yáng)性細(xì)胞率和 TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率
與對(duì)照組比較,48 和72 h 時(shí)OGD 組細(xì)胞活性及EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05)。與OGD 組比較, 48 和72 h 時(shí)OGD+Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05);OGD+si-Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05)。見(jiàn)圖2、3 和表1~3。
2. 4 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)和 CHIP實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Myod1 與 SNHG15 之 間 的 關(guān) 聯(lián)
與 pcDNA3. 0-vector 組(1. 03±0. 09) 比較, pcDNA3. 0-Myod1組細(xì)胞中SNHG15 mRNA 表達(dá)水平(16. 98±0. 96) 升高(Plt;0. 05)。與si-NC 組(1. 00±0. 06)比較, si-Myod1 組細(xì)胞中 SNHG15 mRNA 表達(dá)水平(0. 43±0. 03) 降低(Plt;0. 05)。生物信息學(xué)預(yù)測(cè): SNHG15 的啟動(dòng)子區(qū)域有Myod1 的結(jié)合位點(diǎn)(圖4A)。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示: 與pcDNA3. 0-Vector+pGL3-SNHG15-WT 組(1. 02±0. 10) 比較, pcDNA3. 0-Myod1+pGL3-SNHG1515-WT 組細(xì)胞熒光素酶活性(1. 98±0. 05) 升 高(Plt;0. 05);與 pcDNA3. 0-Vector+pGL3-SNHG15-MUT 組(0. 97 ± 0. 16) 比 較,pcDNA3. 0-Myod1+pGL3-SNHG15-MUT 組細(xì)胞熒光素酶活性(0. 98±0. 05) 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。CHIP實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:Myod1在SNHG15啟動(dòng)子區(qū)域上調(diào)(圖4B)。
2. 5 敲低SNHG15和過(guò)表達(dá)Myod1后各組細(xì)胞活性、EdU陽(yáng)性細(xì)胞率、TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞率和細(xì)胞中凋 亡 相 關(guān) 蛋 白 表 達(dá) 水 平
與 si-NC 組 (1. 03±0. 06) 比較,si-SNHG15 組細(xì)胞中SNHG15 mRNA表達(dá)水平(0. 25±0. 04) 降低(t=10. 496, Plt;0. 05)。與對(duì)照組比較, 48 和72 h 時(shí)OGD 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05),TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05),細(xì)胞中Bax、cleavedcaspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 05);與OGD 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+si-SNHG15 組SH-SY5Y 細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 01),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 01),細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 01),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 01); 與OGD+si-SNHG15 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+si-SNHG15+Myod1 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05), TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05),細(xì)胞中Bax、cleavedcaspase-3 和 cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 05)。見(jiàn)表4~6 和圖5。
2. 6 SNHG15與 miR-24-3p的靶向關(guān)系
Starbase軟件預(yù)測(cè)結(jié)果顯示:SNHG15 與miR-24-3p 具有靶向關(guān)系, SNHG15 可吸附miR-24-3p (圖6A)。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示: 與miR-NC+SNHG15-3'UTR-W T 組 比 較, miR-mimics+SNHG15-3'UTR-WT 組細(xì)胞熒光素酶活性降低(Plt;0. 05); 與 miR-NC+SNHG15-3'UTR-MUT組比較,miR-mimics+SNHG15-3'UTR-MUT 組細(xì)胞熒光素酶活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)(圖6B)。
2. 7 過(guò)表達(dá) miR-24-3p和 SNHG15后各組細(xì)胞活性、EdU陽(yáng)性細(xì)胞率、TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞率和細(xì)胞中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與對(duì)照組比較,48和72 h時(shí)OGD 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05), 細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05),Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低 (Plt;0. 05);與 OGD 組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+miR-mimics 組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 01), TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 01), 細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleavedcaspase-9 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 01), Bcl-2 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 01);與OGD+miR-mimics組比較,48 和72 h 時(shí)OGD+miR-mimics+SNHG15組細(xì)胞活性和EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率降低(Plt;0. 05),TUNEL 陽(yáng)性細(xì)胞率升高(Plt;0. 05),細(xì)胞中Bax、cleaved caspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平升高(Plt;0. 05), Bcl-2 蛋白表達(dá)水平降低(Plt;0. 05)。見(jiàn)表7~9 和圖7。
3 討 論
腦缺血已被證實(shí)是造成腦梗死相關(guān)疾病腦損傷的主要原因[4],但其作用機(jī)制尚不明確。本研究結(jié)果顯示:在腦梗死患者外周血和OGD 模型SH-SY5Y細(xì)胞中Myod1 表達(dá)上調(diào), 表明Myod1 可能參與調(diào)節(jié)缺血性腦損傷。已有研究[11, 16-17] 顯示:在急性腦卒中患者外周血、腦缺血相關(guān)的動(dòng)物模型和細(xì)胞模型中SNHG15 表達(dá)水平均上調(diào), 敲低SNHG15 可減輕腦缺血相關(guān)的腦損傷。本研究結(jié)果顯示:腦梗死患者外周血和OGD 模型SH-SY5Y 細(xì)胞中Myod1 表達(dá)上調(diào),同時(shí)伴隨著SNHG15 表達(dá)上調(diào),且Myod1 與SNHG15 啟動(dòng)子區(qū)域存在結(jié)合位點(diǎn),可形成DNA 結(jié)合異二聚體,進(jìn)而促進(jìn)SNHG15 表達(dá);此外,敲低SNHG15 可部分減輕OGD 誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細(xì)胞增殖抑制和凋亡,而過(guò)表達(dá)Myod1可部分逆轉(zhuǎn)敲低SNHG15 的作用。本研究結(jié)果提示: Myod1 可能通過(guò)與SNHG15 啟動(dòng)子結(jié)合上調(diào)SNHG15 表達(dá), 進(jìn)而參與調(diào)節(jié)腦缺血造成的腦損傷。
lncRNAs 可作為競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA (competingendogenous RNAs, ceRNA) 通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNAs 來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá)[18-19]。本研究通過(guò)Starbase預(yù)測(cè)軟件和雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí):SNHG15 為miR-24-3p 的ceRNA。miR-24-3p 與腦血管相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)[20-21]。在缺血性卒中中, miR-24-3p 抑制劑通過(guò)調(diào)節(jié)Bax、caspase-3 和熱休克蛋白70 (heat shock protein 70,HSP70) 表達(dá)抑制細(xì)胞凋亡[20]。本研究結(jié)果顯示: miR-24-3p 過(guò)表達(dá)可促進(jìn)OGD 模型SH-SY5Y細(xì)胞增殖,并抑制其凋亡。miR-24-3p 可通過(guò)調(diào)節(jié)Bax、Bcl-2、caspase-3 和caspase-9 相關(guān)的凋亡信號(hào)通路抑制細(xì)胞凋亡[22-24]。本研究結(jié)果顯示:miR-24-3p可降低OGD 模型SH-SY5Y 細(xì)胞中Bax、cleavedcaspase-3 和cleaved caspase-9 蛋白表達(dá)水平, 并上調(diào)Bcl-2 蛋白表達(dá)水平,即miR-24-3p 對(duì)OGD 誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細(xì)胞增殖抑制和細(xì)胞凋亡具有改善作用, 而過(guò)表達(dá)SNHG15 能削弱miRNA-24-3p 的作用, 表明SNHG15 和miR-24-3p 參與調(diào)節(jié)OGD 誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細(xì)胞增殖抑制和細(xì)胞凋亡。
綜上所述,腦梗死患者外周血和OGD 細(xì)胞中Myod1 和 SNHG15 表 達(dá) 上 調(diào)。 Myod1 可 與SNHG15 啟動(dòng)子區(qū)域交聯(lián)進(jìn)而促進(jìn)SNHG15 表達(dá),而SNHG15 作為miRNA-24-3p 的ceRNA, 可促進(jìn)OGD 誘導(dǎo)的SH-SY5Y 細(xì)胞增殖抑制和細(xì)胞凋亡。
利益沖突聲明:
所有作者聲明不存在利益沖突
作者貢獻(xiàn)聲明:
冀方超參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作和論文撰寫(xiě),張晨昕和任占軍參與實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)收集整理,潘云志參與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,逯琦參與論文撰寫(xiě), 孫興元參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和論文審校。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年4期