巨细胞病毒感染诱导miR-1929-3p下调在小鼠心肌重塑中的作用和机制研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yl19850320
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目的:在体研究表明鼠巨细胞病毒(murine cytomegalovirus,MCMV)感染诱导的mi R-1929-3p低表达与高血压心肌重塑密切相关。本研究基于细胞分子水平,探究MCMV感染小鼠心脏组织细胞后通过mi R-1929-3p诱导病理性心肌重塑的分子机制。方法:(1)选择MCMV Smith株感染体外无菌培养的小鼠心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts,MCFs)和心肌细胞(cardiomyocytes,MCMs),并通过PCR技术检测是否表达病毒编码的即刻早期基因IE,随后通过CCK8细胞增殖实验(感染时间:0 h、12 h、24 h、48 h、72 h;感染复数MOI:0、0.01、0.05、0.1)确定MCMV感染MCFs的最适条件,并使用显微镜观察感染复数(multiple of infection,MOI)为0.1感染72 h后MCFs的状态。(2)实验中设计Control组、MCMV组、MCMV+mi R-1929-3p模拟剂(mi R-1929-3p mimic)对照组、MCMV+mi R-1929-3p mimic组、MCMV+mi R-1929-3p抑制剂(mi R-1929-3p inhibitor)对照组和MCMV+mi R-1929-3p inhibitor组6组,模拟剂和抑制剂转染浓度分别为20n M和30n M。在各组中通过q RT-PCR技术检测mi R-1929-3p表达水平及其靶基因内皮素A型受体(endothelin receptor type A,ETAR)m RNA水平,并通过免疫印迹技术(western blot,WB)检测ETAR蛋白水平。此后分别采用Ed U细胞增殖实验检测MCFs的增殖活力,通过WB明确MCFs向肌成纤维细胞细胞转化(α-SMA)程度,进行q RT-PCR实验检测促纤维化胶原蛋白(collagenⅠ和collagenⅢ)的表达情况,并给予MCFs上清液后观测MCMs细胞荧光结果及肥大相关基因(BNP,β-MHC)的m RNA水平。(3)该部分以MCMV感染及感染后给予mi R-1929-3p mimic和(或)构建的ETAR过表达腺病毒载体(endothelin receptor type A over-expressed adenovirus,ad ETAR)为实验组开展研究,ad ETAR转染条件为MOI=5000,time=12 h。我们主要检测了包括MCFs增殖活力、表型转化、胶原基因表达在内的促纤维化相关指标。(4)在MCMV感染后转染mi R-1929-3p inhibitor基础上给予10n M选择性NLRP3炎症小体抑制剂MCC950,另于感染后加入100n M ETAR拮抗剂BQ123的MCFs为主要实验研究对象,采用WB技术检测细胞中NLRP3炎症小体关键结构域(NLRP3,caspase-1)的激活及其下游效应细胞因子白介素1β(IL-1β)、白介素18(IL-18)的蛋白表达,并通过酶联免疫吸附实验(ELISA)测定MCFs分泌IL-18及IL-1β的浓度水平。结果:(1)MCMV可成功感染MCFs,而相同条件下在MCMs中无MCMV IE基因表达。通过CCK8细胞增殖实验筛选确定出最适条件为MOI=0.01干预48 h,构建了有效的细胞感染模型。显微镜下观察显示与对照组相比,感染MOI=0.1,time=72 h后MCFs的状态发生明显变化:细胞变大、变圆,出现细胞死亡。(2)QRT-PCR结果提示MCMV干预不影响MCMs中mi R-1929-3p表达水平(P>0.05)。MCMV感染后mi R-1929-3p出现下调(P<0.05),其靶基因ETAR的m RNA和蛋白水平均明显提高(P<0.05)。感染基础上转染mi R-1929-3p mimic和mi R-1929-3p inhibitor分别使MCFs中mi R-1929-3p的表达出现了进一步上调和下调(P<0.05),同时MCFs中ETAR的m RNA和蛋白表达出现了相应的降低和升高(P<0.05)。(3)MCMV感染后Ed U细胞增殖检测结果及分析显示MCFs增殖活力明显提高,同时伴随MCFs向肌成纤维细胞的表型转化(α-SMA表达增加),collagenⅠ和collagenⅢm RNA水平升高(P<0.05)。mi R-1929-3p inhibitor干预后MCFs上述促纤维化效应进一步加强(P<0.05);相反地,mi R-1929-3p mimic则有效逆转了纤维化指标(P<0.05)。除此之外,在接受MCFs感染上清液后MCMs中actin绿色荧光染色结果显示心肌细胞变大,肌丝排列紊乱,且细胞内BNP和β-MHC m RNA表达增加(P<0.05)。(4)ETAR过表达削弱了上述mi R-1929-3p mimic在减轻心肌纤维化方面的有利影响,表现为MCFs增殖活力提高,α-SMA蛋白表达增多,collagenⅠ和Ⅲm RNA水平升高(P<0.05)。(5)WB结果显示MCMV感染后MCFs中NLRP3、caspase-1、IL-18蛋白表达增加(P<0.05),同时ELISA结果提示上清液中的IL-18浓度同样升高(P<0.05),而IL-1β的蛋白表达未出现明显变化(P>0.05)。在此基础上mi R-1929-3p inhibitor转染进一步增加了NLRP3、caspase-1、IL-18的蛋白表达以及成熟IL-18的分泌(P<0.05)。随后进一步给予选择性NLRP3炎症小体抑制剂MCC950(MCMV+mi R-1929-3p inhibitor+MCC950组),结果显示上述炎症小体活化指标均明显降低(P<0.05)。此外,与MCMV组相比,培养体系中加入ETAR拮抗剂BQ123后NLRP3和caspase-1蛋白表达以及IL-18和IL-1β蛋白表达和分泌水平也同样降低(P<0.05)。结论:(1)MCMV感染通过诱导MCFs中mi R-1929-3p下调和靶基因ETAR高表达促进心肌纤维化,感染后MCFs通过对MCMs的旁分泌作用促进心肌肥大。(2)MCMV感染诱导下调的mi R-1929-3p可通过ETAR高表达激活NLRP3炎症小体,可能参与诱导小鼠心肌重塑的发生发展。
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