miR-7213-5p通过靶向抑制成纤维细胞CCL19表达缓解狼疮性肾炎的新机制

《Clinical and Experimental Medicine》:miR-7213-5p-mediated suppression of CCL19 in fibroblast cells may attenuate lupus nephritis

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.5

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  本研究聚焦狼疮性肾炎(LN)发病机制,通过整合RNA测序与miRNA测序技术,发现miR-7213-5p在狼疮模型小鼠肾脏中显著下调,并证实其通过直接靶向CCL19的3'-UTR抑制TNF-α诱导的成纤维细胞炎症反应,揭示了miR-7213-5p/CCL19轴在LN免疫调控中的关键作用,为LN治疗提供了新的潜在靶点。

  
狼疮性肾炎(Lupus Nephritis, LN)作为系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus, SLE)最严重的器官表现之一,是一种由免疫复合物沉积引发的肾脏炎症性疾病,约10%的患者会进展至终末期肾病。尽管医学界对其投入了大量研究,但LN的具体发病机制仍不甚明晰,这为早期诊断、疾病活动度评估及优化治疗策略带来了巨大挑战。近年来,小分子非编码RNA(microRNA, miRNA)作为基因表达的关键转录后调控因子,在多种肾脏疾病中被发现扮演重要角色,然而其在LN中的具体作用机制仍有待深入挖掘。
为解决这一科学问题,来自北京协和医院的研究团队在《Clinical and Experimental Medicine》上发表了一项创新性研究。该研究巧妙地利用狼疮易感MRL/lpr小鼠模型,通过整合RNA测序和miRNA测序技术,系统性地绘制了LN肾脏中的基因表达谱和miRNA调控网络,最终锁定了一个名为miR-7213-5p的关键miRNA,并深入揭示了其通过靶向调控趋化因子CCL19来抑制肾脏炎症反应的新机制。
为了开展这项研究,研究人员主要应用了以下几项关键技术:利用狼疮模型MRL/lpr小鼠和对照C57BL/6小鼠构建实验队列,通过生化指标检测和组织病理学分析评估肾功能;采用RNA测序和miRNA测序进行高通量筛选;通过生物信息学构建miRNA-mRNA互作网络;运用定量实时聚合酶链反应(RT-qPCR)、免疫荧光、酶联免疫吸附试验(ELISA)进行分子验证;利用体外细胞模型(L929成纤维细胞)进行功能获得和缺失实验;通过双荧光素酶报告基因实验验证直接靶向关系。
Renal functional and pathological characterization of MRL/lpr mice
研究首先证实了17周龄雌性MRL/lpr小鼠出现了典型的LN表型:与同龄C57BL/6对照组相比,其24小时尿蛋白(24hUP)、血清肌酐(SCr)和血尿素氮(BUN)水平显著升高,肾脏组织学显示严重的肾小球内皮增生、新月体形成、中性粒细胞浸润、纤维蛋白样坏死、间质纤维化以及足细胞足突结构破坏。这些结果确立了该小鼠模型用于研究LN的可靠性。
RNA sequencing profiling of DEGs in the kidneys of MRL/lpr and C57BL/6 mice
通过RNA测序,研究人员在17周龄MRL/lpr小鼠肾脏中鉴定出100个上调基因和59个下调基因。基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析显示,上调基因主要富集于免疫细胞活化、分化和炎症调控通路,而下调基因则与转录调控和代谢重编程相关。这提示免疫紊乱和代谢异常共同参与了LN的发病过程。
MiRNA-mediated pathways and gene enrichment in the kidneys of MRL/lpr mice
miRNA测序则发现了23个上调和9个下调的miRNA。进一步的功能富集表明,这些差异表达的miRNA其靶基因在转录控制、发育过程以及磷酸化/Wnt介导的细胞通讯和代谢中显著富集。
The interaction network between differentially expressed miRNAs and DEGs in the kidneys of MRL/lpr mice
通过构建miRNA-mRNA调控网络,研究发现上调的miR-3473b和miR-204-3p与36个下调基因相关联,功能涉及转录调控和DNA修复;而下调的miR-7213-5p则与15个上调基因密切相关,这些基因显著富集于免疫细胞 trafficking、免疫功能调节和代谢过程。鉴于miR-7213-5p表达下调最为显著且其预测靶基因与LN免疫病理高度相关,研究将其作为后续深入研究的焦点。
RT-qPCR analysis of miR-3473b, miR-204-3p, and miR-7213-5p expression in the kidneys of MRL/lpr and C57BL/6 mice
RT-qPCR验证确认了miR-7213-5p在MRL/lpr小鼠肾脏中表达显著降低,而miR-3473b和miR-204-3p表达上调,与测序结果一致。
miR-7213-5p downregulates fibroblast CCL19 via 3'-UTR binding in lupus nephritis
基于网络分析提示CCL19是miR-7213-5p的潜在靶标,且CCL19在免疫细胞招募中起关键作用,研究进行了验证。结果显示,CCL19的mRNA和蛋白水平在MRL/lpr小鼠肾脏中均显著升高,免疫荧光染色进一步定位其高表达于Vimentin阳性的肾脏成纤维细胞中,同时血清CCL19水平也明显上升。生物信息学预测显示miR-7213-5p与CCL19的3'-非翻译区(3'-UTR)存在强结合位点。双荧光素酶报告基因实验证实,miR-7213-5p可直接结合CCL19的3'-UTR并抑制其报告基因活性,而突变结合位点后此效应消失。在L929成纤维细胞中,TNF-α刺激可显著诱导CCL19的表达和分泌;过表达miR-7213-5p能有效抑制TNF-α诱导的CCL19表达和分泌,而抑制miR-7213-5p则产生相反效果。这充分证明了miR-7213-5p通过靶向CCL19的3'-UTR负调控其表达。
研究结论与讨论部分归纳指出,本研究首次通过整合分析揭示了miR-7213-5p/CCL19调控轴在LN肾脏,特别是成纤维细胞免疫炎症反应中的核心作用。在LN环境下,miR-7213-5p的表达下调丧失了对CCL19的抑制作用,导致CCL19水平升高。CCL19作为重要的趋化因子,可通过与其受体CCR7结合,激活NF-κB等炎症通路,并与TNF-α信号形成正反馈循环,加剧肾脏局部炎症和免疫细胞浸润,从而驱动LN进展。因此,恢复miR-7213-5p的功能或阻断CCL19信号通路可能成为LN治疗的新策略。尽管研究使用了非肾脏来源的L929成纤维细胞系,其结论仍需在原发性肾脏成纤维细胞中进一步验证,但本研究无疑为理解LN的分子机制和开发新的治疗靶点提供了重要的科学依据。
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