miR-125b-5p:对抗动脉粥样硬化的新希望 —— 调控 TNFSF4/TLR4/NF-κB 信号通路的关键角色

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Biotechnology 3.5

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  为探究氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导内皮损伤机制,内蒙古人民医院研究人员开展关于 miR-125b-5p 对 ox-LDL 诱导血管内皮细胞功能障碍影响的研究。结果发现 miR-125b-5p 可调节 TNFSF4/TLR4/NF-κB 信号,或对动脉粥样硬化(AS)治疗有重要意义。

  在心血管疾病的大舞台上,动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)可谓是 “头号反派”。它是心血管和脑血管疾病中导致发病和死亡的主要原因,就像一颗隐藏在血管中的 “定时炸弹”,随时可能引发冠心病、急性心肌梗死、中风等严重疾病。血管内皮细胞(Vascular Endothelial Cells,VECs)的损伤和功能障碍是 AS 发生的早期标志,而氧化低密度脂蛋白(oxidized low - density lipoprotein,ox-LDL)的过量产生更是加速了 VECs 的损伤,进一步推动 AS 的发展。尽管目前对心血管疾病的研究众多,但 ox-LDL 诱导内皮损伤的具体调控机制仍未完全明确,这就像在黑暗中摸索,急需一盏明灯照亮前行的道路。
为了揭开这个谜团,内蒙古人民医院的研究人员挺身而出。他们聚焦于 miR-125b-5p 这一微小 RNA(MicroRNA,miRNA 是一类单链 RNA 分子,可在转录后水平调控基因表达),深入探究其在 ox-LDL 诱导的内皮损伤中的作用及机制,试图为 AS 的治疗找到新的突破口。最终,他们的研究成果发表在《BMC Biotechnology》上,为心血管疾病研究领域带来了新的曙光。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过细胞培养技术,将人脐静脉内皮细胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)暴露于不同浓度的 ox-LDL,构建了体外 AS 细胞模型。利用转染技术,将 miR-125b-5p 模拟物、针对 TNFSF4 的小干扰 RNA(si-TNFSF4)等导入细胞,以改变相关基因的表达水平。借助双荧光素酶报告基因检测、定量实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)等技术,分析基因和蛋白的表达变化,从而揭示分子机制。

下面让我们详细看看研究结果:

  1. miR-125b-5p、TNFSF4 和 TLR4/NF-κB 信号因子的表达水平:研究人员用不同浓度(25、50、100 μg/ml)的 ox-LDL 处理 HUVECs 构建 AS 细胞模型,经 CCK-8 检测验证成功。qRT-PCR 和 Western blot 检测发现,随着 ox-LDL 浓度增加,miR-125b-5p 表达显著升高,TNFSF4、TLR4、p-p65 和 p-IκBα 水平也呈剂量依赖性增加,100 μg/ml ox-LDL 处理效果更明显,因此被选作后续实验的处理剂量。
  2. TNFSF4 和 miR-125b-5p 的靶向关系:根据 TargetScan 7.1 预测及两者表达趋势相反的现象,研究人员猜测它们存在靶向关系。双荧光素酶报告基因检测显示,过表达 miR-125b-5p 显著降低 TNFSF4 3′-UTR-WT 的荧光素酶活性,对 TNFSF4 3′-UTR-MUT 无影响。此外,过表达 miR-125b-5p 可抑制 ox-LDL 处理的 HUVECs 中 TNFSF4 mRNA 和蛋白的表达升高,证实了 miR-125b-5p 可靶向 TNFSF4。
  3. miR-125b-5p 过表达减轻 ox-LDL 诱导的 HUVECs 损伤:研究人员通过转染 miR-125b-5p 模拟物使 miR-125b-5p 在 ox-LDL 诱导的 HUVECs 中过表达。CCK-8 检测发现,细胞活力显著恢复;ELISA 检测显示,促炎细胞因子(TNF-α 和 IL-1β)浓度明显降低;氧化应激检测表明,超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,丙二醛(MDA)活性降低;细胞凋亡检测显示,细胞凋亡显著抑制;体外毛细管样网络形成实验表明,受损的管形成能力大幅恢复。这些结果表明,miR-125b-5p 过表达可显著减轻 ox-LDL 诱导的 HUVECs 功能障碍。
  4. 敲低 TNFSF4 减轻 ox-LDL 诱导的 HUVECs 损伤:由于 TNFSF4 是 miR-125b-5p 的靶基因,研究人员转染 si-TNFSF4 敲低 TNFSF4 表达。结果显示,ox-LDL 诱导的 TNFSF4 mRNA 表达增加被逆转,细胞活力、炎症、氧化应激、细胞凋亡和管形成能力等指标均得到改善,表明敲低 TNFSF4 可减轻 ox-LDL 诱导的 HUVECs 损伤。
  5. 过表达 TNFSF4 削弱 miR-125b-5p 对 ox-LDL 介导的 HUVECs 损伤的保护作用:研究人员转染 Ov-TNFSF4 使 TNFSF4 过表达,进行拯救实验。结果发现,过表达 TNFSF4 抵消了 miR-125b-5p 模拟物对细胞活力、炎症细胞因子、氧化应激、细胞凋亡和管形成能力的保护作用,说明 miR-125b-5p 对 ox-LDL 诱导的 HUVECs 功能障碍的保护作用部分归因于对 TNFSF4 的下调。
  6. miR-125b-5p 过表达通过负调控 TNFSF4 抑制 ox-LDL 处理的 HUVECs 中的 TLR4/NF-κB 通路:研究人员聚焦 TLR4/NF-κB 通路,发现过表达 miR-125b-5p 或敲低 TNFSF4 均可显著降低 TLR4、p-p65/p65 比值和 p-IκBα/IκBα 比值,而过表达 TNFSF4 则逆转了这些变化,表明 miR-125b-5p 过表达通过负调控 TNFSF4 抑制 ox-LDL 处理的 HUVECs 中 TLR4/NF-κB 通路的激活。

综合研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。研究人员成功建立了体外 AS 细胞模型,发现 ox-LDL 处理可导致 HUVECs 发生炎症、氧化、凋亡和血管生成损伤,并激活 TLR4/NF-κB 通路。同时,他们发现 ox-LDL 处理会使 miR-125b-5p 水平显著降低,而过表达 miR-125b-5p 可减轻 ox-LDL 诱导的损伤,其机制与负调控 TNFSF4 抑制 TLR4/NF-κB 通路有关。这一研究为 AS 的诊断和治疗提供了新的理论基础和策略,miR-125b-5p 有望成为治疗 AS 的潜在靶点。不过,目前研究仅在体外细胞模型中进行,未来还需在 AS 动物模型中进一步验证,同时对 miR-125b-5p/TNFSF4 轴在预测 AS 患者预后方面的作用也有待深入研究。相信随着研究的不断深入,这一成果将为心血管疾病的防治带来更多希望,为人类健康保驾护航。
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