miR-155的研究进展

microRNA是广泛存在于真核生物中的非编码小RNA,长度为19～24nt,它能在转录后水平抑制靶基因的表达或翻译.近年来研究揭示,miR-155是一个典型的多功能基因,由其下游基因介导,参与多种生理病理过程,如炎症、免疫和肿瘤的发生、发展.本文就miR-155的主要特点及其功能的研究进展予以综述.     

miR-155研究进展

microRNAs(miRNAs)是进化上保守且广泛存在于真核生物中的一类非编码单链小RNA,大小约为19-25个核苷酸,主要通过抑制靶基因的表达或翻译来发挥转录后调控作用。miR-155是microRNAs家族中的重要成员,由于其具有多功能的特点而颇受关注,人们对其开展了广泛而又深刻的研究。大量研究结果表明miR-155的功能广泛,它参与机体造血细胞的发育分化、免疫细胞的发育分化、炎症反应、免疫应答、肌肉发育以及脂肪分化等许多生物过程,并在肝癌、淋巴癌、乳腺癌、胰腺癌和肺癌等多种癌组织或细胞株中呈现高表达,与肿瘤的发生、侵袭和转移密切相关,而且,随着研究的不断深入,mi R-155极有可能成为一个新的肿瘤标志物以及肿瘤基因治疗的新靶点。miR-155在各种生命过程中扮演着无可替代的角色,并在相关信号通路的调节中发挥着不可或缺的作用,是个典型的重要的多功能miRNA。就miR-155的主要特点以及相关功能研究进展予以综述,旨在讨论miR-155在机体生命活动中发挥的重要作用,为多种疾病的治疗提供新思路和新方法。     

过表达miR-155抑制C2C12成肌分化

为明确miR-155在C2C12成肌分化中的作用及分子机制,本研究构建了miR-155过表达腺病毒载体,运用过表达miR-155的腺病毒感染C2C12,并诱导其成肌分化。通过形态学观察,成肌标志基因mRNA和蛋白表达水平的检测,以及双荧光素酶报告基因系统对预测的miR-155靶基因(TCF4)的验证,结果表明,C2C12细胞分化中,过表达miR-155明显降低了肌管的形成,成肌标志基因MyoG和MyHC的mRNA表达量极显著地下降(P0.01),而MyoD差异不显著(P0.05),成肌标志基因蛋白检测结果与mRNA检测结果一致;进一步研究显示miR-155与预测的TCF4基因的3'UTR 3个靶点(1487-1493,1516-1522,4532-4583)中的1个(4532-4538)结合,并发现过表达miR-155显著降低了TCF4的mRNA水平(P0.05)。表明miR-155可能通过靶向TCF4抑制C2C12成肌分化。     

miR-335在肿瘤组织中的表达及其预测靶基因的生物信息学分析

目的:分析miR-335在多种肿瘤组织与癌旁组织中的表达,预测其靶基因并进行相关生物信息学分析,为进一步研究miR-335在肿瘤中的调控机制提供理论基础。方法:分析miR-335的保守性及在多个肿瘤组织中的表达;预测miR-335靶基因,并使用DAIVID对miR-335靶基因进行生物信息学分析。结果:miR-335序列高度保守,在肝癌、肺癌、乳腺癌、肝内胆管癌、脂肪肉瘤中表达下调(P<0.05)。预测miR-335靶基因共34个,靶基因集合功能富集于细胞迁移、凋亡、转录调控,以及蛋白质分子连接、细胞骨架组成等生物学过程和分子功能(P<0.05);主要参与了轴突向导和黏着斑信号通路、黑素瘤疾病信号通路及TGF-β信号通路(P<0.05)。结论:miR-335在多种肿瘤中表达异常,且涉及多个生物学过程和信号转导通路,与肿瘤的发生发展密切相关。     

microRNA155在动脉粥样硬化发生过程中的网络调控机制

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种慢性进行性的血管炎症性疾病,其发病机制主要包括内皮细胞损伤,脂质浸润及炎症介质分泌等。microRNA155(miR-155)是参与AS炎性调控、免疫和自噬信号等通路的微小非编码RNA。系统性研究miR-155及其靶基因的网络调控机制,能全面理解miR-155在AS中的作用,促进其在临床诊断中的应用开发。利用miRNA靶基因预测数据库miRDB、miRmap和Starbase获取miR-155的靶基因集。R语言分析基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)共享平台动脉粥样硬化斑块差异表达基因(GSE24702),筛选出18 076个差异表达基因。利用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)分析,观察这些差异表达基因共同富集在IL6-JAK-STAT3信号通路、炎症反应和TNFα等炎症信号通路。与miR-155靶基因交叉匹配得到371个交集mRNA,其中159个在动脉粥样硬化斑块中上调,212个在动脉粥样硬化斑块中下调。基因本体(gene ontology,GO)及基因组数据库(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析研究基因功能,GO富集分析371个差异基因主要富集炎症和凋亡信号通路的负调控等功能,KEGG分析371个差异基因主要富集TGFβ等炎症信号通路。蛋白相互作用网络(protein-protein interaction networks,PPI)分析获得关键节点基因是ARRB2、FBXO11、SOCS1、FBXO22、FBXO30、KRAS、RNF19A、TRIM32、HERC4、PJA1、RCHY1和DET1。本研究表明,miR-155主要通过调控炎症反应等相关信号通路影响斑块细胞炎症、自噬及凋亡等功能,进而影响动脉粥样硬化的各个进程。     

miR-155通过下调BMP9/Smad信号通路抑制间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

该文研究了在诱导小鼠间充质干细胞C3H10T1/2细胞成骨分化过程中miR-155的作用及其是否是通过调控BMP9/Smad(bonemorphogenetic protein 9/drosophila mothers against de-capentaplegic)信号通路发挥作用。在诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中,采用实时定量PCR(Real-time quantitative PCR,q RT-PCR)检测miR-155水平的变化。转染miR-155模拟剂(miR-155)至C3H10T1/2细胞后,miR-155水平显著增高(P0.001),而转染其抑制剂(anti-miR-155)至C3H10T1/2细胞后,miR-155水平显著降低(P0.001)。转染后成骨诱导培养基诱导成骨7 d,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性及染色结果显示,miR-155能显著降低C3H10T1/2细胞成骨分化过程中的ALP活性(P0.01)、减弱ALP染色,而anti-miR-155则能逆转其作用。成骨诱导14 d茜素红S染色结果显示,miR-155组钙盐结节较对照组少,下调miR-155的水平后,钙盐沉积结节增多。q RT-RCR检测结果显示,miR-155显著降低BMP9 m RNA水平(P0.001),且miR-155组成骨基因Runx2和ALP表达均显著低于对照NC组(P0.05、P0.01)。Western blot检测BMP9、Runx2和p-Smad1/5/8蛋白质水平,结果显示,miR-155组蛋白质水平均显著降低(P0.01、P0.05、P0.001)。该研究结果提示,miR-155对C3H10T1/2细胞成骨分化的抑制作用可能是通过抑制BMP9/Smad信号通路发挥作用的。     

miR-133b与miR-155在非小细胞肺癌患者肿瘤及周围组织中的表达及意义

探讨miR-133b与miR-155在非小细胞肺癌患者肿瘤及周围组织中的表达及意义。选择在湖北科技学院附属第一医院接受治疗的47例非小细胞肺癌患者作为研究对象,收集其肺癌组织和周围正常组织标本,采用Real-time PCR检测miR-133b和miR-155在肿瘤及周围组织中的表达情况,分析其与患者临床和病理特征之间的相关性。结果显示,肿瘤组织中miR-133b相对表达量为221.4±1.013,周围正常组织为605.8±1.001,两者比较差异显著(p0.05);肿瘤组织中miR-155相对表达量为643.2±1.118,周围组织为386.9±1.097,两者比较差异显著(p0.05)。即Real-time PCR检测患者肿瘤组织中的miR-133表达明显低于周围正常组织,miR-155的表达明显高于周围正常组织;miR-133b和miR-155的表达与患者年龄、性别、病理类型无明显相关性;而与临床分期和淋巴结转移情况明显相关(p0.05),其中miR-133b表达水平与淋巴结转移呈明显负相关,miR-155表达水平与淋巴结转移呈明显正相关;miR-133b的表达还与肿瘤分化程度明显相关(p0.05)。综上所述,miR-133b和miR-155的异常表达与非小细胞肺癌的发生和发展密切相关,对二者表达水平进行检测有助于及早发现、筛选和诊断非小细胞癌患者,对患者预后评估具有一定临床价值。     

敲减miR-155对PCOS小鼠卵巢形态学及生殖内分泌的影响

[目的]研究miR-155敲减基因对多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠卵巢形态及生殖内分泌的影响。[方法]取20只小鼠,采用CMC-来曲唑悬浮液灌胃建立PCOS模型,造模成功后将其随机分为miR-155基因敲减组与阴性对照组,各10只。检测两组小鼠血脂及血清性激素变化、卵巢形态、卵巢组织中GLUT4蛋白表达水平。[结果]miR-155基因敲减组中无优势卵泡,有较多小卵泡,无黄体,颗粒细胞减少,卵泡膜明显增厚,间质细胞增生显著;miR-155基因敲减组除FSH水平低于阴性对照组;其余血脂及血清性激素均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P<0.05);miR-155基因敲减组中GLUT4蛋白低于阴性对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]miR-155基因敲减可通过降低GLUT4蛋白分泌影响PCOS小鼠卵巢形态、内分泌及胰岛素抵抗功能。     

miR-145靶向调控DAB2对前列腺癌PC3细胞迁移和侵袭能力的影响

已有研究表明, miR-145在多种肿瘤中低表达, 并与细胞增殖和转移相关。文章通过生物信息学分析并结合体外实验鉴定, 发现DAB2(Disabled homolog 2)为miR-145在肿瘤转移过程中累及的新靶点。DAB2一直被认为是一个重要的抑癌基因, 在多种肿瘤标本中表达低下。然而, 研究发现, 在具高侵袭能力的前列腺癌细胞株PC3中DAB2基因却呈较高水平表达。另外, 外源表达miR-145能显著下调 DAB2表达水平, 并抑制PC3细胞的迁移和侵袭能力, 且这种miR-145诱导的PC3细胞功能缺陷能被DAB2过表达修复。上述结果表明, miR-145能通过靶向调控DAB2而影响高侵袭前列腺癌细胞的迁移和侵袭能力。     

过表达miR-155抑制BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

目的:研究过表达miR-155对BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响。方法:(1)用重组腺病毒Ad-BMP9(BMP9)诱导C3H10T1/2细胞成骨分化,定量PCR(qPCR)检测miR-155的表达,RT-PCR检测Runx2和ALP的表达。(2)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测miR-155的表达,ALP活性和染色检测早期成骨能力。(3)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,诱导分化14d茜素红S染色检测晚期成骨能力。(4)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN的表达。(5)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,Western blot检测p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达。(6)qPCR和Western blot分别检测HIF1α和VEGF的mRNA表达水平和蛋白质表达水平。(7)应用荧光素酶报告基因对miR-155的靶基因进行筛选和验证。结果:在BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中,过表达miR-155降低ALP活性及染色;减少钙盐沉积;成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN表达降低;抑制p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达;HIF1α和VEGF的mRNA和蛋白表达水平减少。在对靶基因的检测中,过表达miR-155可以抑制HIF1α蛋白水平的表达,但对其mRNA水平无明显影响。结论:miR-155过表达减弱BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化,可能是通过抑制Smad/BMP信号通路发挥作用,也有可能是通过抑制靶基因HIF1α的表达来发挥作用。     

miRNA-155对氟虫腈作用下斑马鱼ZF4细胞存活的影响

microRNA（miRNA）是一类长约20～24 nt的非编码单链小分子RNA. 环境毒理学研究表明,当生物暴露于环境化学物质时,会引起相关miRNA表达发生变化,进而调节基因的表达. 农药氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂,能影响斑马鱼中miR-155的正常表达,但尚未见异位表达的miR-155对斑马鱼细胞影响的研究. 本研究明确了异位表达的miR-155对氟虫腈作用下斑马鱼胚胎细胞ZF4存活的影响. 结果显示,氟虫腈处理ZF4细胞72 h的IC50值为39.05 μmol/L,瞬时转染miR-155 mimic,显著降低了ZF4细胞氟虫腈暴露的存活率.同时real-time PCR结果显示,其潜在靶基因cyb561d2表达显著降低;而转染miR-155 inhibitor,抑制细胞内源性的miR-155则可显著增强ZF4细胞抵抗氟虫腈细胞毒性的能力,同时cyb561d2表达则显著增高.以上结果表明,miR-155参与氟虫腈毒理学效应,其表达量的高低可以影响氟虫腈作用下ZF4细胞的存活率,而其可能的途径之一是通过潜在靶基因cyb561d2的表达调控来实现. 因此,miR-155可作为氟虫腈环境毒性的潜在的生物标志物,有望成为致癌环境化学物质对生物体作用机制研究的新途径.     

miR-155靶向SOCS1对骨肉瘤Saos2细胞的增殖、侵袭和迁移能力的影响

目的:探讨microRNA-155(miR-155)对骨肉瘤Saos2细胞增殖、侵袭和迁移的影响以及其作用机制。方法:利用实时荧光定量(qRT-PCR)实验检测miR-155在正常成骨细胞与骨肉瘤Saos2细胞中的表达水平,以及miR-155-mimic、miR-155-inhibitor的转染效率。采用CCK-8实验检测细胞的增殖能力,Transwell实验和划痕实验分别检测Saos2细胞的侵袭和迁移能力,Western blot检测细胞内的STAT3磷酸化水平以及SOCS1表达水平,双荧光素酶报告基因实验进行靶基因验证。结果:miR-155在骨肉瘤Saos2细胞中表达明显高于正常成骨细胞(P0.001)。在分别转染miR-155-mimic和miR-155-inhibitor后,Saos2细胞内miR-155表达水平明显上调和下降(P0.001)。过表达miR-155可促进Saos2细胞增殖、侵袭和迁移,降低SOCS1的蛋白水平,上调STAT3的磷酸化水平,差异均具有统计学意义。相反,降低miR-155水平可抑制Saos2细胞的增殖、侵袭和迁移能力,差异均具有统计学意义。结论:骨肉瘤Saos2细胞中高表达的miR-155可以通过抑制SOCS1表达来激活STAT3信号通路进而促进细胞的增殖、侵袭和迁移,因此,靶向抑制miR-155表达可以作为潜在治疗骨肉瘤的途径。     

Role of microRNA-155 in autoimmunity

MicroRNAs (miRNAs) have recently emerged as a major class of gene expression regulators linked to most biological functions. MiR-155 is encoded within a region known as B cell integration cluster (Bic) gene, identified originally as a frequent integration site for the avian leukosis virus. Disregulation of endogenous miR-155 has been implicated in the pathogenesis of human cancers. Recently, aberrant expression of miR-155 was observed in many autoimmune conditions, including rheumatoid arthritis (RA), multiple sclerosis (MS), and systemic lupus erythematosus (SLE). Moreover, functional analysis demonstrated that miR-155 has powerful regulatory potential in a wide variety of immune cells through targeting specific mRNAs. Since pathogenic immune cells play a pivotal role in pathogenesis of human autoimmune diseases, miR-155 might be a versatile therapeutic target. This review will discuss the current understandings for the role of miR-155 in autoimmunity.     

miR-155-TP53INP1调节轴在结直肠癌化疗药物敏感性中的作用机制

摘要 目的：初步揭示miR-155通过靶向调节TP53INP1表达水平影响结直肠癌细胞对5-FU化疗敏感性。方法：将人结肠直肠癌细胞系HCT116进行培养,提取细胞总RNA后,采用miR-155逆转录特异性引物构建反转录体系进行PCR扩增,通过qRT-PCR检测miR-155在5-FU耐药细胞HCT116/FU及敏感细胞株HCT116中的表达情况;取对数生长期细胞,分别转染miR-155mimics、miR-155抑制剂、miR-155阴性对照后,采用CCK-8法检测miR-155对细胞5-FU药物敏感性的影响,双荧光素酶报告基因系统验证miR-155与TP53INP1的靶基因关系,Western blot检测miR-155对 TP53INP1表达的影响。结果：miR-155在HCT116 /Fu细胞中的表达量是HCT116细胞的7.25倍;在相同5-FU浓度时,HCT116+阴性对照的细胞生长抑制率均高于HCT116+mimics、半数抑制浓度显著低于HCT116+mimics,差异均具有统计学意义(P＜0.05);TP53INP1是miR-155的靶基因,能显著降低野生型TP53INP1 3''-UTR的荧光素酶活性;转染miR-155 mimics后,TP53INP1的相对表达量显著下降,转染miR-155抑制剂后,TP53INP1的相对表达量显著升高,差异均具有统计学意义(P＜0.05)。结论：miR-155水平升高使HCT116细胞对5-FU的敏感性降低,miR-155可能通过靶向调节TP53INP1的表达水平,从而影响结直肠癌细胞对5-FU的敏感性。