《Journal of Inflammation Research》:CircRNA Profiling Identifies hsa_circRNA_003201 Associated with a Predicted NLRX1-Related Regulatory Network in an Acne-Associated Inflammatory Sebocyte Model
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背景:环状RNA(circRNA)是一类调节基因表达的非编码RNA,与炎症性皮肤病有关。皮脂细胞通过调节皮脂分泌和炎症反应在痤疮发病中发挥核心作用。然而,circRNA在痤疮皮脂细胞中的作用仍知之甚少。本研究旨在描述circRNA表达谱,并探讨其在痤疮相关炎症
背景:环状RNA(circRNA)是一类调节基因表达的非编码RNA,与炎症性皮肤病有关。皮脂细胞通过调节皮脂分泌和炎症反应在痤疮发病中发挥核心作用。然而,circRNA在痤疮皮脂细胞中的作用仍知之甚少。本研究旨在描述circRNA表达谱,并探讨其在痤疮相关炎症中的潜在功能。
方法:研究人员使用福尔马林灭活的痤疮皮肤杆菌(f-C. acnes)刺激人SZ95皮脂细胞,建立痤疮样炎症模型。采用芯片分析(每组3个生物学重复)检测circRNA表达谱。鉴定差异表达circRNA,并构建circRNA-miRNA-mRNA调控网络。对预测靶基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR,4个独立生物学重复)进一步验证选定的circRNA、miRNA和mRNA。通过免疫组织化学检测痤疮组织和对照组织中NLRX1蛋白表达。
结果:在f-C. acnes处理的皮脂细胞中鉴定出16个差异表达circRNA,其中12个上调、4个下调(变化倍数≥1.5,P<0.05)。RT-qPCR验证了5个circRNA,包括hsa_circRNA_003201、hsa_circRNA_100840、hsa_circRNA_102619、hsa_circRNA_051123和hsa_circRNA_005161。功能富集分析提示预测靶基因与脂质代谢、表皮分化、炎症反应和NOD样受体信号通路相关。选择预测的hsa_circRNA_003201/miR-519c-5p/NLRX1轴作进一步研究。与对照组织相比,痤疮皮损中NLRX1蛋白表达升高,且在痤疮样炎症模型中与hsa_circRNA_003201的表达模式一致。
结论:本研究提供了痤疮样炎症皮脂细胞模型中的circRNA表达谱,并将hsa_circRNA_003201鉴定为与痤疮相关炎症相关的候选circRNA。研究结果提示一个涉及NLRX1的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控网络,为痤疮炎症机制提供了新的见解。需要进一步的功能研究来验证所提出的调控关系。
痤疮是累及毛囊皮脂腺单位的常见慢性炎症性皮肤病,其发病机制涉及皮脂分泌过多、毛囊角化异常、痤疮皮肤杆菌(Cutibacterium acnes,C. acnes)定植以及炎症通路激活。既往研究已表明固有免疫信号失调是痤疮发病的核心事件之一,但皮脂细胞内非编码RNA的调控作用仍不清楚。环状RNA(circRNA,一类共价闭合环状结构的非编码RNA)具有高稳定性,可通过海绵吸附微小RNA(miRNA,一类短链非编码RNA)等方式调控基因表达,并参与银屑病、红斑狼疮、特应性皮炎等炎症性皮肤病。然而,circRNA在痤疮相关炎症皮脂细胞中的表达特征和功能尚缺乏系统研究。为此,研究人员利用福尔马林灭活的痤疮皮肤杆菌(f-C. acnes)刺激人SZ95皮脂细胞,建立痤疮样炎症模型,旨在描绘circRNA表达谱并探讨其潜在调控网络。
研究人员通过circRNA芯片筛选出16个差异表达circRNA,用RT-qPCR验证了其中5个;随后构建circRNA-miRNA-mRNA竞争性内源RNA(ceRNA,通过共享miRNA反应元件竞争性结合miRNA的调控模式)网络,并经基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析发现预测靶基因涉及脂质代谢、表皮分化、炎症反应和NOD样受体信号通路;进一步筛选出hsa_circRNA_003201/miR-519c-5p/NLRX1轴,并在临床痤疮皮损中验证了NLRX1蛋白升高。这些发现提示circRNA可能通过ceRNA机制参与痤疮相关炎症的转录后调控,为后续分子机制和转化研究提供了候选靶点。
主要技术方法:研究人员使用由Christos C. Zouboulis教授提供的人SZ95皮脂细胞系,以f-C. acnes感染复数(MOI)100刺激24小时建立炎症模型,每组3个生物学重复进行circRNA芯片分析;用TargetScan和miRanda算法预测miRNA反应元件,构建ceRNA网络并进行GO/KEGG富集;另取4个生物学重复,用RT-qPCR验证候选circRNA、miRNA和mRNA,并以2
?ΔΔCt法计算相对表达量;临床皮肤样本来自复旦大学附属华山医院,痤疮皮损与对照各6例,按年龄、性别和取材部位匹配,用免疫组织化学检测NLRX1蛋白。
研究结果:
差异circRNA表达谱。通过circRNA芯片分析f-C. acnes处理组与对照组,发现16个差异表达circRNA,其中12个上调、4个下调(变化倍数≥1.5,名义P<0.05),层次聚类显示两组间表达模式明显分离。
通过定量RT-qPCR验证鉴定的circRNA。研究人员独立重复模型并取4个生物学重复,对10个候选circRNA进行RT-qPCR验证,其中5个circRNA(hsa_circRNA_003201、hsa_circRNA_100840、hsa_c