Circ Res|血管平滑肌細胞富含作為miRNA-145海綿的Circ_Lrp6

研究背景

microRNA（miRNA）通過(guò)抑制靶基因的翻譯來(lái)調節基因表達。之前的工作已經(jīng)確定了miRNA在調節血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）活性中的作用。環(huán)狀RNA（circRNA）是否參與VSMC中miRNA活性的調節尚不清楚。

研究目的

識別與VSMCs富含的miRNA相互作用并調控細胞活性的circRNA。

研究方法和結果

1）公共數據挖掘：

已發(fā)表人VSMCs RNA-seq數據鑒定所有VSMCs生物學(xué)重復中共有的穩健表達的circRNA；

2）RNA-seq：

小鼠主動(dòng)脈的三個(gè)生物學(xué)重復（RNA提取前去除了內膜和外膜層），鑒定人類(lèi)和小鼠VSMCs之間保守的circRNA；

3）靶向miRNA分析：

對于之前在VSMC具有重要生物學(xué)作用的miRNA，至少包含其中2個(gè)miRNA的保守結合位點(diǎn)：只有一個(gè)circRNA具有miR-145-5p結合位點(diǎn)，在小鼠和人之間是保守的。（小鼠中已被命名為circ_1529，人類(lèi)中命名為circ_8932，其來(lái)源基因為L(cháng)rp6，其至少具有7個(gè)miR-145-5p結合位點(diǎn)）

4）驗證VSMC中富含circ_Lrp6：

divergent primer擴增cDNA和gDNA，驗證其來(lái)源于可變剪接；RNAse R抗性檢測；放線(xiàn)菌素D處理抑制轉錄證實(shí)circRNA的穩定性（更長(cháng)的turn-over時(shí)間）；qRT-PCR檢測各組織中circ_Lrp6表達水平并結合RNA-seq數據進(jìn)行分析：circ_Lrp6和Lrp6在血管中富集。

5）Circ_Lrp6是miR-145的海綿分子

共定位實(shí)驗：若二者互作應共定位，原位雜交和核/細胞質(zhì)分離評估它們在小鼠原代VSMC中的定位，在細胞質(zhì)中高度富集；

評估circ_Lrp6對miR-145活性影響：構建circ_Lrp6過(guò)表達和shRNA載體，雙熒光素酶報告基因試驗，證實(shí)circ_Lrp6對Itgβ8等miR-145各靶基因的作用直接依賴(lài)于miR-145與共靶mRNA 3’UTR的結合。

circ_Lrp6與miR-145直接結合：AGO2 IP實(shí)驗驗證二者與AGO2結合（circRNA與miRNA的結合由AGO2介導）；RIP實(shí)驗驗證二者之間直接結合；等。

6）circ_Lrp6在VSMC中的生物學(xué)作用

LOF和GOF實(shí)驗：劃痕實(shí)驗等證實(shí)circ_Lrp6沉默降低遷移能力和損害細胞增殖，增加了VSMC分化標志物平滑肌肌動(dòng)蛋白和轉運蛋白。rescue實(shí)驗進(jìn)一步證實(shí)上述發(fā)現；

血小板衍生生長(cháng)因子（PDGF-BB）和轉化生長(cháng)因子（TGF-β）分別處理VSMC，在TGF-β處理的細胞中circ_Lrp6和miR-145表達之間存在負相關(guān)。

驗證circ_Lrp6和miR-145表達是否隨病理改變：缺氧有助于血管疾病的發(fā)病機理，缺氧與強烈下調的miR-145相關(guān)。

7）Circ_Lrp6與血管疾病

不同病理狀況circ_Lrp6和miR-145表達分析：例如動(dòng)脈粥樣硬化血管患者中，miR-145的表達顯著(zhù)降低，但circ_Lrp6沒(méi)有顯著(zhù)變化，在復雜的病理學(xué)中兩個(gè)ncRNA在基因表達方面解離。

評估circ_Lrp6調節是否可能影響小鼠血管損傷模型中的病理反應，檢測了在A(yíng)poE-/-小鼠頸動(dòng)脈狹窄模型中特異性敲低circ_Lrp6的抗增殖作用。

綜上，兩種ncRNA在小鼠和人類(lèi)疾病的血管病變中受到不同的調節，并且circ_Lrp6的調節可能影響血管疾病的發(fā)展。

 

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