LncRNA MEG3 对大肠杆菌诱发的子宫内膜上皮损伤具有保护作用：ceRNA 介导的 miR?7/PPARα轴去抑制

《Microbiological Research》：LncRNA MEG3 Confers Protection against Escherichia coli-Triggered Endometrial Epithelial Injury: ceRNA-Mediated Derepression of the miR?7/PPARα Axis

　　

摘要
子宫内膜炎是人类和哺乳动物产后常见的生殖障碍，通常由大肠杆菌 (E. coli) 等机会性病原体侵入子宫内膜引发。它损害生育能力并造成巨大的经济负担。尽管广谱抗生素仍是治疗的主要手段，但其长期使用已导致耐药性和残留问题，促使人们寻求更安全的替代方案。长链非编码 RNA 正作为治疗候选物受到关注，但 lncRNA MEG3 在子宫内膜炎中的参与情况尚未被探索。为此，我们建立了体外炎症模型，通过大肠杆菌刺激子宫内膜上皮细胞，并收集了患病动物的临床子宫内膜组织。我们发现，MEG3 在炎症组织和细胞中均显著下调，且主要定位在细胞质中。这种下调与 Toll 样受体 4 (TLR4)/核因子-κB (NF-κB) 激活、促炎细胞因子增加、促凋亡 Bax/Bcl-2 比例变化伴随切割后的 Caspase-3，以及活性氧 (ROS) 积累相吻合——这些都是炎症、凋亡和氧化应激的标志。MEG3 的敲低加剧了这些变化，而过表达则逆转了这些变化，表明其具有保护作用。在机制上，MEG3 直接结合 miR-7 并负向调控其表达。miR-7 过表达促进，而 miR-7 敲低缓解了大肠杆菌诱导的炎症损伤。此外，miR-7 直接靶向过氧化物酶体增殖物激活受体α (PPARα)，使用 MK886 抑制 PPARα 逆转了 miR-7 沉默的保护作用，证实 miR-7 通过抑制 PPARα 发挥作用。重要的是，发现 PPARα 与去乙酰化酶 1 (SIRT1) 发生物理相互作用并上调其表达；PPARα 过表达抑制炎症反应、凋亡和 ROS 产生，这些效果被 SIRT1 敲低所逆转。通过其激动剂 SRT1720 激活 SIRT1 同样降低了 p-p65 和乙酰化 p53 的水平，减轻了细胞损伤。总之，我们的体外数据表明，MEG3 充当竞争性内源 RNA (ceRNA) 吸附 miR-7，从而缓解 miR-7 介导的对 PPARα 的抑制。这启动了 PPARα/SIRT1 轴，该轴通过促进 p53 去乙酰化和抑制 p65 磷酸化，同时抑制 p53 介导的线粒体凋亡和 NF-κB 驱动的炎症，最终遏制过度的 TLR4/NF-κB 信号传导，减弱凋亡并减少氧化应激。这些发现阐明了子宫内膜上皮细胞体外的保护性 MEG3/miR-7/PPARα/SIRT1 调控轴，为进一步体内验证和精准治疗提供了新的机制见解和潜在靶点。

引言
子宫内膜炎是影响人类和哺乳动物——特别是奶牛——围产期最常见的生殖系统疾病之一。分娩应激、代谢波动和病原体侵袭等因素使子宫内膜极易感染并发生过度炎症，导致生殖失败——表现为着床失败、受孕率降低和产犊间隔延长——以及产奶量减少，造成巨大的经济负担 (Sheldon 等，2019, Shen 等，2026)。统计表明，英国近所有不孕奶牛都患有子宫内膜炎，每年高达 40% 的奶牛患有产后子宫疾病。在中国，超过 60% 的不孕病例归因于子宫内膜炎，年损失约 30 亿元人民币；欧盟和美国分别花费 14 亿欧元和 6.5 亿美元用于相关成本。更关键的是，子宫内膜炎也是女性不孕和习惯性流产的主要原因，威胁着人类生殖健康 (Matsuda 等，2025)。目前的临床管理严重依赖广谱抗生素和激素疗法，这些疗法无法从根本上修复子宫内膜损伤，且长期使用会助长耐药菌株和乳制品中的残留，危及食品安全。因此，阐明子宫内膜炎的分子发病机制并推进安全、无残留的靶向治疗是当务之急。

大肠杆菌 (E. coli) 是最常导致子宫内膜炎的病原体，它侵入产后子宫腔并附着在构成免疫防御第一线的子宫内膜上皮细胞上 (Sheldon 等，2014, Jiang 等，2021)。这些细胞通过 Toll 样受体 4 (TLR4) 识别大肠杆菌来源的脂多糖 (LPS)，启动先天免疫反应。具体而言，LPS 与 TLR4/MD2 复合物结合招募下游接头蛋白 MyD88 和 IRAK1，导致 TAK1 激活和 IκB 激酶磷酸化，进而促进核因子-κB (NF-κB) p65 磷酸化及其核转位，启动促炎细胞因子基因如 IL-1β、IL-6 和 TNF-α 的转录 (Chibowska 等，2016)。在生理条件下，这种级联反应构成保护性的宿主防御；然而，过度或不受约束的炎症可能驱动免疫病理并最终导致组织损伤。值得注意的是，大肠杆菌的危害不仅限于炎症。病原微生物直接靶向线粒体，导致结构和功能损伤。在感染应激下，线粒体电子传递链复合物受损，导致电子泄漏并产生大量 ROS (de Sousa 等，2025)。

超过内源性抗氧化剂清除能力的过量 ROS 会诱导氧化应激，导致脂质过氧化、膜破坏、心磷脂氧化、线粒体膜电位 (ΔΨm) 丧失和 mPTP 开放。与此同时，大肠杆菌感染使 Bax/Bcl-2 比值向凋亡方向偏移，降低线粒体凋亡阈值，引发细胞色素 c 外流并随后激活 caspase-9 和 -3，最终导致凋亡 (Feng 等，2025)。因此，大肠杆菌通过两条相互关联的途径驱动子宫内膜损伤：TLR4/NF-κB 驱动的炎症和线粒体介导的内源性凋亡。这些途径通过 ROS/NF-κB 正反馈回路相连，形成自我放大的“炎症 – 线粒体损伤 – 氧化应激 – 凋亡”级联反应，破坏上皮完整性和子宫内膜容受性。因此，同时靶向这两条途径可能代表关键的治疗策略。

长链非编码 RNA (lncRNA) 最近被确定为免疫和炎症反应的关键调节因子 (Khan 等，2021, Carpenter 和 Fitzgerald, 2018)，为子宫内膜炎机制提供了新的见解。LncRNA 被分类为长度超过 200 个核苷酸的非编码 RNA，通过多种机制发挥调节功能；特别是作为竞争性内源 RNA (ceRNA)，它们充当微 RNA (miRNA) 的“海绵”以缓解 miRNA 介导的对靶点的抑制。母系表达基因 3 (MEG3) 是各种组织中高度表达的 lncRNA，最近被确定为炎症反应的调节因子。例如，MEG3 调节牙髓细胞中 LPS 诱导的炎症 (Liu 等，2021)，它还调节小胶质细胞炎症激活 (Meng 等，2021)，突显了其广泛的免疫调节潜力。然而，lncRNA MEG3 是否参与子宫内膜炎仍然未知。作为高度保守的 miRNA，miR-7 在各种炎症模型中表达失调——在 LPS 诱导的神经炎症和急性肺损伤中上调，敲低可缓解肺部病理 (Chen 等，2023, Zhao 等，2016)。这些观察强烈表明 lncRNA MEG3 可能通过 miR-7 参与子宫内膜炎；这一假设仍有待验证。

作为配体依赖性转录调节因子，过氧化物酶体增殖物激活受体α (PPARα) 通过反式激活下游靶基因调节广泛的生理和病理过程，在炎症中发挥关键作用。药理学激活 PPARα 已被证明可减轻肝脂肪变性 (Harano 等，2006)，并抑制 3T3-L1 脂肪细胞和 RAW264.7 巨噬细胞中 TNF-α 和单核细胞趋化蛋白 -1 的表达 (Toyoda 等，2008)。一致的是，PPARα 缺陷小鼠在急性模型中表现出加剧的炎症反应，而 PPARα 激活可直接遏制 NF-κB 活性并减少 TNF-α 产生 (Gong 等，2025, Wang 等，2024)。此外，已知 PPARα 调节肝细胞癌中的细胞增殖和凋亡 (Qian 等，2025)。然而，迄今为止尚未报告其在子宫内膜炎中的作用。近期研究表明，PPARα 可以通过与去乙酰化酶 1 (SIRT1) 的相互作用调节炎症反应 (Planavila 等，2011)。作为 NAD?依赖性去乙酰化酶，SIRT1 是炎症和凋亡的关键调节因子 (Yeung 等，2004)。SIRT1 对 p53 进行去乙酰化，从而降低 p53 转录活性，进而抑制 Bax 表达并上调 Bcl-2 (Vaziri 等，2001, Luo 等，2001)。同时，SIRT1 对 NF-κB p65 亚基进行去乙酰化，损害其核定位和转录激活，从而防止 NF-κB 过度激活并遏制促炎细胞因子的释放 (Yeung 等，2004, Kauppinen 等，2013a)。因此，PPARα/SIRT1 轴构成了一个“双重分子闸门”，同时抑制凋亡和炎症，尽管其在子宫内膜炎中的作用仍不清楚。

基于这些观察，我们假设在子宫内膜炎的病理进展过程中，lncRNA MEG3 充当 ceRNA 竞争性吸附 miR-7，从而解除 miR-7 对 PPARα 的翻译抑制并上调 PPARα 表达。随后，PPARα 与 SIRT1 发生物理相互作用并激活 SIRT1，SIRT1 通过其去乙酰化活性同时抑制 p53 介导的线粒体凋亡途径和 p65 介导的炎症途径，从而协同抑制子宫内膜上皮细胞中的炎症、氧化应激和凋亡。为了验证这一假设，我们建立了使用热灭活大肠杆菌刺激的子宫内膜上皮细胞体外炎症模型，并结合临床子宫内膜炎样本，系统地探究了 lncRNA MEG3/miR-7/PPARα/SIRT1 轴在子宫内膜炎中的机制作用。本研究将扩展我们对 lncRNA MEG3 在生殖疾病中生物功能的理解，并为以非编码 RNA 和 PPARα/SIRT1 轴为中心的子宫内膜炎精准干预策略提供理论基础和潜在药物靶点。

章节片段
临床样本收集
本研究经云南农业大学生命科学伦理委员会批准（批准号：202303018）。从患有自然发生临床子宫内膜炎的荷斯坦奶牛（n = 3）和健康对照组（n = 3）中收集子宫内膜组织。子宫内膜炎的诊断基于产后≥21 天通过直肠触诊检测到的脓性阴道分泌物和子宫角增大，并通过组织病理学进一步确认

子宫内膜炎组织中的炎症、氧化应激和凋亡特征
为了表征子宫内膜炎的病理特征，我们系统地分析了从健康牛和患病牛收集的子宫内膜组织。H&E 染色显示子宫内膜炎组出现典型的病理改变，包括广泛的炎症细胞浸润、上皮增厚和出血（图 1A）。IHC 和 qPCR 分析一致显示，促炎细胞因子 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的表达在子宫内膜炎

讨论
子宫内膜炎是人类和哺乳动物产后生殖功能障碍的主要原因之一，其病理过程涉及调节炎症、氧化应激和凋亡的复杂分子网络。通过临床样本分析和体外细胞实验，本研究系统揭示了 lncRNA MEG3/miR-7/PPARα 调控轴在子宫内膜上皮炎症损伤中的关键保护作用。我们的结果表明，在

结论
总之，本研究将 lncRNA MEG3 研究从肿瘤学和心血管疾病扩展到生殖医学，并确定 MEG3/miR-7/PPARα/SIRT1 轴是子宫内膜上皮细胞中的一种保护机制。在我们的体外模型中，MEG3 充当 ceRNA 吸附 miR-7，维持 PPARα 表达；PPARα 激活 SIRT1，后者对 p53 进行去乙酰化并抑制 p65 磷酸化，遏制线粒体凋亡和 NF-κB 驱动的炎症。在大肠杆菌感染

CRediT 作者贡献声明
Hengyun Cao：验证，调查。Yushan Chen：验证，调查。Kangfeng Jiang：写作 – 审稿与编辑，写作 – 初稿，监督，经费获取，概念化。Xiaobing Li：验证，调查。Shou Li：验证，调查。Yajing Chen：验证，调查，数据管理。Jing Yu：验证，方法学，调查。Ya Xiao：验证，方法学，调查。

致谢
本工作得到国家自然科学基金（项目编号：32560879）、云南省兴滇人才支持计划（青年人才，项目编号：XDYC-QNRC-2022-0723）和云南省基础研究项目（项目编号：202301AT070492）的支持。

利益冲突
作者声明他们没有利益冲突。

Ya Xiao|Jing Yu|Yajing Chen|Shou Li|Yushan Chen|Hengyun Cao|Xiaobing Li|Kangfeng Jiang