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MiR-342
--3p在类风湿关节炎患者中低表达并促进滑膜成纤维细胞的炎症和迁移

2022-12-05孙艳秋陈晓露张先恒

南方医科大学学报 2022年11期
关键词:滑膜活力炎性

周 琴,刘 健,孙艳秋,陈晓露,张先恒,丁 香

安徽中医药大学第一附属医院,安徽 合肥 230012

类风湿关节炎(RA)患病率高达1%[1],其主要表现为对称性多关节炎,是一种常见的自身免疫性关节炎。在RA的病理变化过程中,越来越多的证据证明,滑膜成纤维细胞(FLS)起着关键的作用。RA-FLS具有包括细胞增殖的增加、大量促炎细胞因子的分泌,以及促进迁移等的肿瘤样特性,进而引起局部和全身炎症[2-4]。RA以其病程长,不可治愈、病情难愈,并且在疾病发展过程会有致残的风险等特点,严重降低患者的生活质量,伴随着不同程度的患者感受(SPP)的改变,在临床研究中患者感受和疾病的发展、药物的干预作用的关联越来越受关注[5,6]。

在RA 的复杂发病机制中miRNAs 起着关键作用[7-9]。作为miR-342 家族中的一员,miR-342-3p是定位于14 号染色体14q32 上的一段非编码序列,位于宿主基因EⅤL 的第3 个内含子中[10,11]。目前国内外关于miR-342-3p在RA中研究不多,既往仅有少量研究报道miR-342-3p的异常表达可能与RA的免疫炎症相关[12],但未见与RA 患者临床指标相关分析。本研究关联规则分析miR-342-3p与RA患者临床指标的相关性,并纳入患者感受指标,研究miR-342-3p 的表达与焦虑抑郁指标的相关性,及探索其对滑膜细胞炎症和迁移的影响。

本研究旨在观察miR-342-3p在RA患者中的表达,分析其与临床指标、患者感受的相关性,然后通过体外培养RA-FLS,探究miR-342-3p干扰或过表达状态下对RA-FLS炎症和迁移的影响。

1 材料和方法

1.1 病例来源

50例RA患者来自安徽中医药大学第一附属医院风湿免疫科住院患者(2021年3月~2022年6月),其中男性9 例,女性41 例,年龄52(48,65.25)岁;病程为7(2.75,17.25),30例正常对照者(HC)来自同一时间安徽中医药大学第一附属医院健康体检中心,其中男性3例,女性27例,年龄53(47.75,61.25)岁,两组基线比较一致,差异无统计学意义(P>0.05,表1)。本研究经安徽中医药大学第一附属医院科学研究伦理委员会批准(2019AH-12)。

表1 两组受试者一般情况Tab.1 General information of subjects in the two groups

1.2 诊断及纳入标准

1.2.1 诊断标准 西医诊断标准:所有患者均符合2010年美国风湿病学会(ACR)联合欧洲抗风湿病联盟(EULAR)提出的RA诊断标准[12]。

1.2.2 纳入标准(1)符合上述诊断标准;(2)年龄在18~70岁之间;(3)所有患者均签署知情同意书。

1.2.3 排除标准(1)不符合上述诊断标准;(2)合并有心、肝、肾等严重疾病的患者;(3)年龄在18岁以下,70岁以上者;(4)孕妇或正值哺乳期的女性;(5)观察期间应用生物制剂的患者;(6)关节严重畸形,完全丧失关节功能的患者;(7)合并有精神病,不能配合治疗的患者。

1.3 观察指标

1.3.1 免疫炎症指标 类风湿因子(RF),抗环瓜氨酸肽抗体IgG(anti-CCP),血沉(ESR),超敏C反应蛋白(hs-CRP),免疫球蛋白A(IgA),免疫球蛋白G(IgG),免疫球蛋白(IgM),补体C3(C3),补体C4(C4)。

1.3.2 患者感受指标 28个关节疾病活动度评分(DAS-28)、焦虑自评量表(SAS),抑郁自评量表(SDS)。

1.4 RA-FLS培养

将培养的RA患者滑膜成纤维细胞[赛百慷(上海)生物技术股份有限公司]用PBS洗2次,在37 ℃的温度下,加入1 mL胰酶,显微镜下观察到细胞明显收缩,变圆后,加入新鲜培养基终止消化,移液枪吹打,使细胞脱落,收集细胞至15 mL离心管,以1000 r/min的转速,超速离心5 min,再弃上清,加入适量新鲜DMEM培养基重悬,继续进行细胞传代培养,并收集备用。

1.5 实验分组与细胞转染

取对数生长的传代培养的RA-FLS细胞铺板在六孔板里面,待细胞贴壁后进行如下分组的处理:(1)RA-FLS 组:细胞不做任何处理;(2)TNF-α+RA-FLS组:20 ng/mL TNF-α刺激细胞24 h;(3)TNF-α+RAFLS+mimics-NC:20 ng/mL TNF-α刺激细胞24 h后转染mimics-NC 48 h;(4)TNF-α+RA-FLS+mimics-miR-342-3p:20 ng/mL TNF-α刺激细胞24h后转染mimics-NC 48 h;(5)TNF-α+RA-FLS+inhibitor-NC:20 ng/mL TNF-α刺激细胞24 h后转染inhibitor-NC 48 h;(6)TNFα+RA-FLS+inhibitor-miR-342-3p组:20 ng/mL TNF-α刺激细胞24 h后转染si-miR-342-3p 48 h。根据制造商的说明,将mimics-miR-342-3p、inhibitor-miR-342-3p与各自阴性对照转染至RA-FLS中,继续孵育48 h。

其中mimics-miR-342-3p、inhibitor-miR-342-3p与各自阴性对照购自上海GenePharma。

1.6 实验试剂及仪器

DMEM 培养基(Hyclone);Transwell 小室(Millicell);胎牛血清(浙江天杭生物公司);二甲基亚砜(Sigma);ELISA试剂盒(武汉基因美生物科技公司);PBS(BI);超净工作台(苏州佳宝净化工程设备有限公司),荧光定量PCR 仪(Thermo Scientific),培养箱(Thermo),普通PCR仪(杭州晶格科学仪器有限公司);荧光显微镜(Motic)等。

1.7 实验方法

1.7.1 RT-qPCR检测miR-342-3p的表达 收集外周血单个核细胞、RA-FLS做RT-qPCR检测,Trizol提取各组细胞总RNA,逆转录、扩增、琼脂糖凝胶电泳,再采用Gelpro32 凝胶图像分析软件对PCR产物进行半定量分析,以U6表达量为参照采用2-△△Ct进行相对定量分析(表2)。

表2 RT-qPCR定量分析miR-342-3p引物Tab.2 Primers for RT-qPCR amplification of miR-342-3p and U6

1.7.2 ELISA 检测 采用ELISA 方法,收集以上各组RA-FLS 培养的上清液,以2000 r/min 的转速离心20 min,再弃沉淀。将上清液加入酶标板中,37 ℃温度下孵育1.5 h,严格按照各试剂盒说明书进行操作,检测介素(IL)-1β、IL-6、IL-10、TNF-α的表达。

1.7.3 CCK8检测RA-FLS细胞活力 将RA-FLS细胞接种到96孔板中并培养。将培养板在培养箱中分别孵育0、24、48 h,每孔加入10 μLCCK-8溶液,避免气泡生成,将培养板置于培养箱内孵育4 h,用酶标仪测定450 nm处的吸光度。

1.7.4 Transwell检测RA-FLS细胞迁移 在37 ℃和5%CO2条件下,将transwell小室放入培养板中,将RA-FLS细胞消化后,洗涤、重悬,取100 μL细胞悬液置于上室,下室盛装800 μL含10%胎牛血清的DMEM培养基,以聚碳酸酯膜相隔,培养48 h,加入PBS缓冲液,固定、结晶紫染色,随机取3个视野。

1.8 统计学分析

采用SPSS 23.0 软件进行统计学处理,符合正态分布,则采用两独立样本t检验,并采用均数±标准差表示;不符合正态分布,则采用秩和检验,并采用四分位数间距表示。多组数据比较采用one-way ANOⅤA检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受试者的临床特征

RA患者的DAS28评分为4.80(4.20,5.40)分,SAS评分为48.75(35,62.75)分,SDS 评分为58.75(53.75,67.50)分。与健康对照组(HC)对比,RA患者免疫炎症指标RF、ESR、anti-CCP、hs-CRP均显著升高(P<0.01),差异有统计学意义;而两组IgA、IgG无明显差异,IgM、C3、C4差异无统计学意义(P>0.05,表3)。

表3 受试者临床指标特征Tab.3 Clinical data and SPP of RApatients

2.2 MiR-342-3p在RA患者中的表达

与正常组相比,miR-342-3p在RA患者PBMCs中表达显著降低(图1A);ROC曲线结果显示,曲线下面积为97.53%(P<0.0001),95%的置信区间为0.9495~1,其中精确度为96.67%,灵敏度为86%,Cut-off 值为0.535(图1B),说明miR-342-3p可作为RA协助诊断标志物。

图1 MiR-342-3p在RA患者中的表达Fig.1 Expression of miR-342-3p the PBMCs of RA patients.A:Expression of miR-342-3p in PBMCs of healthy controls and RApatients detected by qRT-PCR.B:ROC curve.***P<0.01.

2.3 MiR-342-3p与RA患者免疫炎症指标及患者感受指标的相关性分析

Spearman相关性分析结果显示,RA患者miR-342-3p与RF(r=-0.321)、ESR(r=-0.284)、anti-CCP(r=-0.355)、hs-CRP(r=-0.320)、C3(r=-0.294)、DAS-28(r=-0.395)、SAS(r=-0.366)、SDS(r=-0.397)呈显著负相关(P<0.05,图2)。

图2 MiR-342-3p与RA患者临床指标的相关性分析Fig.2 Correlation analysis of miR-342-3p and clinical indicators in RApatients.

2.4 MiR-342-3p与RA患者临床指标的关联规则分析

关联规则结果显示,miR-342-3p的降低与RA患者anti-CCP、DAS-28、SDS、SAS的升高有较强的关联,规则支持均大于85%、置信度均大于88%和提升均大于1(表4)。

表4 MiR-342-3p与RA患者临床指标的关联规则分析Tab.4 Analysis of association rules between miR-342-3p and clinical indicators in RApatients

2.5 MiR-342-3p对RA-FLS细胞活力的影响

通过qRT-PCR检测miR-342-3p的表达,我们成功转染了mimics-miR-342-3p或inhibitor-miR-342-3p在RA-FLS中(图3A)。为了探讨miR-342-3p对TNF-α诱导的RA-FLS的影响,使用CCK8检测RA-FLS的细胞活力,与RA-FLS组对比,TNF-α刺激后RA-FLS细胞活力显著升高(P<0.05);与mimics-NC 组相比,mimicsmiR-342-3p组细胞活力显著降低(P<0.05);与inhibitor-NC组相比,inhibitor-miR-342-3p组细胞活力显著升高(P<0.05);并且24h时细胞活力变化最明显(图3B)。

图3 MiR-342-3P对细胞活力的影响.Fig.3 Effect of modulation of miR-342-3p expression levels on viability of cultured RA-FLS.A:Verification of miR-342-3p expression in RA-FLS after transfection using qRT-PCR.B:CCK8 assay for assessing cell viability at 0,24,and 48 h after transfection.*P<0.05 vs blank control group;#P<0.05 vs mimics-NC group,P<0.05;and^P<0.05 vs inhibitor-NC group.

2.6 MiR-342-3p对RA患者PBMCs中细胞因子表达的影响

与RA-FLS 组对比,TNF-α刺激后,IL-1β、IL-6、TNF-α表达显著升高,IL-10的表达显著降低(P<0.05);与mimics-NC 组相比,mimics-miR-342-3p 组IL-1β、IL-6、TNF-α表达显著降低,IL-10 的表达显著升高(P<0.05);与inhibitor-NC组相比,inhibitor-miR-342-3p组IL-1β、IL-6、TNF-α表达显著升高,IL-10的表达显著降低(P<0.05,图4)。

图4 MiR-342-3p对细胞因子的影响Fig.4 Effect of modulation of miR-342-3p expression levels on production of IL-1β(A),IL-6(B),IL-10(C)and TNF-α(D)in cultured RA-FLS.*P<0.05 vs RA-FLS;#P<0.05 vs mimics-NC;^P<0.05 vs inhibitor.

2.7 MiR-342-3p对RA患者滑膜细胞迁移的影响

采用Transwell检测细胞迁移功能,采用0.1%结晶紫染色,结果显示,与RA-FLS相比,TNF-α刺激后,细胞迁移能力显著增强(P<0.05);与mimics-NC 组相比,mimics-miR-342-3p组细胞迁移能力显著减弱(P<0.05);与inhibitor-NC组相比,inhibitor-miR-342-3p组细胞迁移能力显著增强(P<0.05,图5)。

图5 MiR-342-3p对RA患者滑膜细胞迁移的影响Fig.5 Effect of modulation of miR-342-3p expression levels on migration of RA-FLS(crystal violet staining).

3 讨论

在RA的发病过程中始终伴随着炎性细胞的浸润,FLS是滑膜细胞的主要组成部分,是滑膜关节的间充质细胞[12],是一种炎性细胞,FLS在RA中过度激活,分泌大量炎性细胞因子,加重疾病的发展[13]。炎性信号的刺激可以使FLS异常增殖、凋亡不足,从而产生多种炎性细胞因子,如TNF-α、IL-1β等,产生的炎性因子反过来又不断地激活FLS,两者相互促进,形成恶性循环[14,15]。

欧曼颖等[16]发现,miR-342-3p上调后,子痫前期的胎盘组织中滋养细胞增殖和迁移等能力明显降低。朱亚蕊等[17]发现,miR-342-3p在非小细胞肺癌中表达下调,通过过表达进而影响非小细胞肺癌细胞的增殖和迁移等。本研究以miR-342-3p 为研究对象,通过35 例RA患者和30例正常对照组的小样本的临床验证发现,miR-342-3p 在RA 患者PBMCs 中表达显著降低(P<0.05),ROC 曲线结果表明,miR-342-3p 的AUC 为84.76%,说明miR-342-3p具有潜在诊断价值;有研究发现[11,18-21]miR-342-3p在鼻咽癌细胞和组织中、多发性骨髓瘤细胞、自身免疫性肝炎等均呈低表达状态,miR-342-3p 低表达与乳腺癌内分泌治疗的耐药性相关。miR-342-3p在牦牛卵母细胞减数分裂成熟中起着至关重要的作用。

相关性分析结果显示,RA患者miR-342-3p与炎症指标:RF、ESR、anti-CCP、hs-CRP、C3及患者感受指标:DAS-28、SAS、SDS具有显著相关性(P<0.05);关联规则结果表明,miR-342-3p与炎症指标:anti-CCP,及患者感受指标:DAS-28、SDS、SAS具有较高的规则支持、置信度和提升。有研究发现抑郁、焦虑、慢性疼痛和阿片类药物使用在炎症性关节炎患者中很常见[22]。Cozad Melanie等[23]通过对15名诊断为RA的患者的随访调查发现,RA患者伴有不同程度的消极情绪。本研究发现RA患者不仅伴有免疫炎症的异常,还会有一定程度的焦虑抑郁,而这些患者感受指标的升高与miR-342-3p的降低有一定的相关性及关联性。

研究结果显示,对RA-FLS 的刺激以20 ng/mL浓度的TNF-α在24 h最佳,经TNF-α 刺激后,细胞活力显著上升,同时促进了促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达,并抑制了IL-10的表达,及滑膜细胞的迁移。为了进一步探究miR-342-3p在RA中发挥的潜在机制作用,我们在RA-FLS中进行了体外实验,以TNF-α+RA-FLS为模型。通过构建miR-342-3p的过表达质粒和小干扰RNA,转染至FLS中,inhibitor-miR-342-3p组miR-342-3p表达显著降低,mimics-miR-342-3p组miR-342-3p表达显著升高(P<0.05),说明转染成功。ELISA 结果显示,inhibitor-miR-342-3p组促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6表达显著升高、抑炎因子IL-10表达下降,mimics-miR-342-3p组促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6表达显著下降,抑炎因子IL-10表达上升(P<0.05)。此外,我们采用transwell小室检测的细胞的迁移,发现mimics-miR-342-3p组细胞迁移能力显著减弱,而inhibitor-miR-342-3p组细胞迁移能力显著增强(P<0.05),说明miR-342-3p对滑膜细胞的迁移有一定的抑制作用,并且有研究表明[24-26],miR-342通过调节炎症和细胞死亡来控制结核分枝杆菌的易感性。通过靶向MAP1LC3B抑制促生存自噬和通过肿瘤抑制基因去甲基化和再表达下调DNMT1来介导对B细胞淋巴瘤的抑制作用;过表达miR-342-3p对宫颈癌细胞系的增殖、迁移和侵袭有一定的抑制作用。

综上所述,本研究表明,miR-342-3p在RA患者中低表达,与免疫炎症指标、SPP具有显著相关性,及较强的关联。MiR-342-3p是参与RA发病的重要miRNA,通过调控RA-FLS炎症以及迁移,参与RA的发病机制,可作为RA潜在诊断靶点。

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