环状RNA在香烟烟雾所致气道重塑过程HBE细胞发生EMT改变中的作用

【作者】 马慧敏； 施爱民； 刘起展；

【机构】 南京医科大学公共卫生学院卫生毒理学系现代毒理学教育部重点实验室；

【摘要】 目的:探讨环状RNA0061052(circRNA0061052)和微小RNA-515-5p(miR-515-5p)在香烟烟雾抽提物(CSE)处理人支气管上皮(HBE)细胞所致上皮间质转化(EMT),进而发生气道重塑的作用。为发现吸烟所致气道重塑的分子机制及寻找新的早期生物学标志提供科学线索。材料和方法:0、1、2或4%CSE处理HBE细胞48h,实时定量PCR (qRT-PCR)检测细胞circRNA0061052水平,Western blot和免疫荧光技术检测细胞EMT水平;并应用生物信息学工具预测与circRNA0061052结合的miRNAs,荧光素酶报告基因检测circRNA0061052与miR-515-5p的结合关系;qRT-PCR检测预测miR-515-5p在HBE细胞中的表达水平;应用siRNA关闭circRNA0061052、转染miR-515-5p mimic,或联合转染circRNA0061052 siRNA和miR-515-5p inhibitor后,进一步观察CSE处理所致HBE细胞circRNA0061052、miR-515-5p以及FoxC1、Snail和EMT水平的影响;0、100、200和300mg/m~3总颗粒物的香烟烟雾(CS)处理小鼠16周后,检测肺功能和肺部病理变化,并检测circRNA0061052、miR-515-5p以及FoxC1、Snail和EMT水平。结果:0、1、2或4%CSE在HBE细胞中引起circRNA0061052和EMT指标升高;荧光素酶报告基因分析了circRNA0061052和miR-515-5p之间具有调控关系;荧光素酶报告基因结果显示miR-515-5p结合FoxC1 mRNA的3’UTR区以抑制其转录;下调circRNA100284水平可引起CSE所致细胞EMT水平升高的明显回降,高表达miR-515-5p后拮抗了CSE诱导的EMT。另外,当circRNA0061052 siRNA和miR-515-5p inhibitor共转染到HBE细胞中时,该抑制剂逆转了circRNA0061052 siRNA降低EMT的作用。小鼠暴露于CS会增加circRNA0061052的水平,并降低肺组织中miR-515-5p的水平,在肺组织中引起EMT水平升高,并导致气道阻塞。结论:circRNA0061052通过FoxC1/Snail调节轴调节miR-515-5p,参与了CS引起的EMT过程,并通过动物实验得到了进一步的验证。因此circRNA0061052可能成为吸烟所致COPD的有效生物标志之一,其具有潜在的应用价值。更多还原