微小RNA在高血糖“代謝記憶”中的作用及機(jī)制研究
本文選題:高血糖 + 代謝記憶; 參考:《華中科技大學(xué)》2015年博士論文
【摘要】:目的:建立高血糖“代謝記憶”的動(dòng)物及細(xì)胞模型,觀察“代謝記憶”狀態(tài)下大鼠代謝指標(biāo)、NF-κB(核轉(zhuǎn)錄因子-κB)p65亞單位及前炎癥因子的表達(dá)變化。 方法: 1. Wistar大鼠分為3組:(1)正常對(duì)照組,注射檸檬酸鈉緩沖液:(2)代謝記憶組,注射鏈脲佐菌素(STZ)成模后維持高血糖水平12周,從第13周開(kāi)始皮下注射胰島素控制血糖水平在正常范圍;(3)持續(xù)高糖組,注射STZ成模后維持24周高血糖狀態(tài)。 2.人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(HAECs)分為4組:(1)正糖組,含5.5mM葡萄糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)7天;(2)滲透壓對(duì)照組,含30mM甘露醇的培養(yǎng)基培養(yǎng)7天;(3)代謝記憶組,含30mM葡萄糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)1天后,改為含5.5mM葡萄糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)6天;(4)高糖組,含30mM葡萄糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)7天。 3.采用實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測(cè)各組大鼠主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中p65、單核細(xì)胞趨化因子-1(MCP-1)和白介素-6(IL-6)的mRNA表達(dá)水平:采用免疫印跡(Western blot)法檢測(cè)p65蛋白表達(dá)水平。 結(jié)果: 1.正常對(duì)照組大鼠體重持續(xù)增加,代謝記憶組及持續(xù)高糖組大鼠在注射STZ后體重增加速度均低于正常對(duì)照組;代謝記憶組大鼠體重增速高于持續(xù)高糖組,低于正常對(duì)照組。 2.代謝記憶組大鼠主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中p65、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平上升。 結(jié)論: 1.成功建立高血糖“代謝記憶”的動(dòng)物及細(xì)胞模型。 2.高血糖“代謝記憶”中p65及前炎癥因子MCP-1、IL-6升高,NF-κB通路持續(xù)激活。 目的:分別觀察miR-146a和miR-484在高血糖“代謝記憶”狀態(tài)下的表達(dá)變化,通過(guò)生物信息學(xué)方法尋找并確定其靶基因,觀察靶基因在高血糖“代謝記憶”狀態(tài)下的表達(dá)變化。 方法: 1.采用莖環(huán)熒光實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)各組大鼠主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中miR-146a和miR-484表達(dá)水平變化。 2.使用生物信息學(xué)方法尋找niR-146a和miR-484可能的靶基因;檢測(cè)各組動(dòng)物及細(xì)胞樣本中靶基因的表達(dá)。 結(jié)果: 1.代謝記憶組大鼠主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中miR-146a的表達(dá)水平下降。 2.靶基因預(yù)測(cè)軟件預(yù)測(cè)到miR-146a的靶基因包括白介素-1受體相關(guān)激酶1(IRAK1)和腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6);代謝記憶組動(dòng)物及細(xì)胞樣本中IRAK1、TRAF6的蛋白表達(dá)水平上升。 3.代謝記憶組動(dòng)物主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中miR-484的表達(dá)水平下降。 4.靶基因預(yù)測(cè)軟件預(yù)測(cè)到miR-484的靶基因是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子B(VEGFB);代謝記憶組動(dòng)物主動(dòng)脈組織及細(xì)胞樣本中VEGFB的表達(dá)水平上升。 結(jié)論: 1.高血糖“代謝記憶”時(shí)miR-146a表達(dá)下降,其靶基因IRAK1和TRAF6表達(dá)增加。 2.高血糖“代謝記憶”時(shí)miR-484表達(dá)下降,其靶基因VEGFB表達(dá)增加。 目的:在前述研究建立的高血糖“代謝記憶”動(dòng)物及細(xì)胞模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)細(xì)胞轉(zhuǎn)染探究miR-146a和miR-484對(duì)NF-κB p65亞單位及前炎癥因子的作用機(jī)制。 方法: 1.通過(guò)轉(zhuǎn)染miR-146a mimics/inhibitors,上調(diào)或下調(diào)HAECs中miR-146a的表達(dá),檢測(cè)預(yù)測(cè)靶基因蛋白表達(dá)水平、NF-κB p65亞單位、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平。 2.通過(guò)轉(zhuǎn)染miR-484mimics/inhibitors,上調(diào)或下調(diào)HAECs中miR-484的表達(dá)水平,檢測(cè)VEGFB、NF-κB p65亞單位、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平。 3.通過(guò)轉(zhuǎn)染VEGFB過(guò)表達(dá)質(zhì)粒或VEGFB siRNA,上調(diào)或下調(diào)HAECs中VEGFB的表達(dá),檢測(cè)NF-κB P65亞單位、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平。 結(jié)果: 1.轉(zhuǎn)染miR-146a mimics后,HAECs中p65、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平下降;轉(zhuǎn)染了miR-146a inhibitors,細(xì)胞內(nèi)p65、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平上升。 2.上調(diào)miR-146a表達(dá)可使IRAK1、TRAF6的表達(dá)水平下降;下調(diào)miR-146a表達(dá)后,IRAK1、TRAF6的表達(dá)水平上升。 3.轉(zhuǎn)染miR-484mimics后,HAECs中miR-484表達(dá)上升,p65、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平下降;轉(zhuǎn)染miR-484inhibitors, miR-484表達(dá)下降,NF-κB p65亞單位、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平上升。 4.轉(zhuǎn)染miR-484mimics, HAECs中VEGFB的表達(dá)水平下降;轉(zhuǎn)染miR-484inhibitors, VEGFB的表達(dá)水平上升。 5.上調(diào)HAECs中VEGFB表達(dá),NF-κB p65亞單位、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平上升;下調(diào)VEGFB表達(dá)后細(xì)胞內(nèi)p65、MCP-1及IL-6的表達(dá)水平下降。 結(jié)論: 1.高血糖“代謝記憶”時(shí)miR-146a表達(dá)下降,并可通過(guò)其靶基因IRAK1和TRAF6來(lái)調(diào)節(jié)NF-κB p65及前炎癥因子的表達(dá)。 2.高血糖“代謝記憶”時(shí)miR-484表達(dá)持續(xù)下降,并可通過(guò)其靶基因VEGFB調(diào)節(jié)p65及前炎癥因子的表達(dá)。
[Abstract]:Objective: to establish animal model of hyperglycemia and cellular metabolic memory, metabolism of rats. The "metabolic memory" state, NF- kappa B (NF kappa B) expression of p65 subunit and proinflammatory cytokines.
Method:
1. Wistar rats were divided into 3 groups: (1) normal control group, injection of sodium citrate buffer: (2) the metabolic memory group, injection of streptozotocin (STZ) injection to maintain high blood glucose levels for 12 weeks, beginning of subcutaneous injection of insulin to control blood sugar levels in the normal range (from thirteenth weeks; 3) sustained high glucose group, high glucose for 24 weeks after injection of STZ into modules.
2. human aortic endothelial cells (HAECs) were divided into 4 groups: (1) normal glucose group, medium containing 5.5mM glucose cultured for 7 days; (2) the osmotic pressure of the control group, 30mM medium containing mannitol cultured for 7 days; (3) the metabolic memory group, medium containing 30mM glucose after 1 days of culture instead, a medium containing 5.5mM glucose cultured for 6 days; (4) high glucose group, medium containing 30mM glucose cultured for 7 days.
3. real time quantitative polymerase chain reaction (PCR) was used to detect the expression level of p65, monocyte chemoattractant factor -1 (MCP-1) and interleukin -6 (IL-6) in rat aortic tissue and cell samples. The expression level of p65 protein was detected by immunoblot (Western blot).
Result:
1. the weight of the rats in the normal control group increased continuously, and the weight gain rate of the rats in the metabolic memory group and the continuous high glucose group were lower than those in the normal control group after injection of STZ. The body weight gain of the metabolic memory group was higher than that of the continuous high glucose group, which was lower than that of the normal control group.
The expression levels of p65, MCP-1 and IL-6 in the aortic tissue and cell samples in 2. metabolic memory rats were increased.
Conclusion:
1. the animal and cell model of hyperglycemia "metabolic memory" was successfully established.
2. high blood glucose metabolic memory p65 and proinflammatory cytokines MCP-1, IL-6 increased, NF- sustained activation of B pathway.
Objective: To observe the expression changes of miR-146a and miR-484 in hyperglycemic metabolic memory state, and to find and identify their target genes by bioinformatics, and to observe the expression changes of target genes in hyperglycemic "metabolic memory" state.
Method:
1. the expression of miR-146a and miR-484 in the aorta tissue and cell samples of each group was detected by real time quantitative PCR method with stem ring fluorescence.
2. use bioinformatics to find the possible target genes of niR-146a and miR-484, and detect the expression of target genes in the animal and cell samples of each group.
Result:
The expression level of miR-146a in the aortic tissue and cell samples in the 1. metabolic memory group was decreased.
2. target gene prediction software predicted the target genes of miR-146a including interleukin -1 receptor related kinase 1 (IRAK1) and tumor necrosis factor receptor related factor 6 (TRAF6), and the protein expression level of IRAK1 and TRAF6 in animal and cell samples of metabolic memory group increased.
The expression level of miR-484 in the aortic tissue and cell samples in the 3. metabolic memory group was decreased.
4. target gene prediction software predicted that the target gene of miR-484 was vascular endothelial growth factor B (VEGFB), and the expression level of VEGFB in aortic tissue and cell samples of metabolic memory group increased.
Conclusion:
When 1. hyperglycemia "metabolic memory", the expression of miR-146a decreased, and the expression of target gene IRAK1 and TRAF6 increased.
When 2. hyperglycemia "metabolic memory", the expression of miR-484 decreased and the expression of target gene VEGFB increased.
Objective: based high blood glucose metabolic memory cell and animal model in the research on the inquiry by cell transfection mechanism of miR-146a and miR-484 on NF- kappa B subunit p65 and proinflammatory cytokines.
Method:
1. through transfection of miR-146a mimics/inhibitors, up regulation or down regulation of miR-146a expression in HAECs, detection of target gene protein expression level, NF- kappa B p65 subunit, MCP-1 and IL-6 expression level were detected.
2. through transfection of miR-484mimics/inhibitors, the expression level of miR-484 in HAECs was up or down, and the expression level of VEGFB, NF- kappa B p65 subunit, MCP-1 and IL-6 was detected.
3. through transfection of VEGFB overexpression plasmid or VEGFB siRNA, the expression of VEGFB in HAECs was up-regulated or down regulated, and the expression level of NF- kappa B P65 subunit and MCP-1 and IL-6 was detected.
Result:
1. after transfection of miR-146a mimics, the expression level of p65, MCP-1 and IL-6 decreased in HAECs, and the expression level of p65, MCP-1 and IL-6 increased in transfected miR-146a inhibitors.
2. up - regulation of miR-146a expression could decrease the expression level of IRAK1 and TRAF6, and the expression level of IRAK1 and TRAF6 increased after downregulation of miR-146a.
3. after transfection of miR-484mimics, the expression of miR-484 in HAECs increased, and the expression levels of p65, MCP-1 and IL-6 decreased. The expression of miR-484inhibitors and miR-484 decreased, and the expression level of NF- and B p65 subunits increased.
4. transfected miR-484mimics, the expression level of VEGFB in HAECs decreased, and the expression level of VEGFB was increased by transfection of miR-484inhibitors.
5. upregulated VEGFB expression in HAECs, increased NF- kappa B p65 subunit, MCP-1 and IL-6 expression, and decreased p65 expression, MCP-1 and IL-6 expression after VEGFB expression.
Conclusion:
1. high blood glucose metabolic memory decreased expression of miR-146a, and through the expression of its target gene IRAK1 and TRAF6 to regulate NF- kappa B p65 and proinflammatory cytokines.
2. high blood glucose metabolic memory miR-484 expression continued to decline, and the expression of p65 can be regulated by proinflammatory cytokines and its target gene VEGFB.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R587.1
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本文編號(hào):1770549
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