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西北农林科技大学张涌和高明清团队揭示lncRNA-XIST在牛乳腺炎中的作用

已有 493 次阅读 2020-10-26 16:31 |个人分类:热点研究|系统分类:论文交流| Wiley, 威立, RNA, 药物靶点

长非编码RNA(Long noncoding RNAs, lncRNA)是一类本身不编码蛋白、转录本长度超过200核苷酸的非编码RNA分子,lncRNA最初被认为是转录过程中的副产物,是一种“噪音”,不具有生物学功能。然而,近年来的研究表明它可在多层面上(表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等)调控基因的表达,并参与炎症反应发生与发展、原癌基因活化调节、免疫细胞分化和免疫系统调控等重要过程。因此,lncRNA为多种疾病的研究与治疗提供了新的生物标志物和药物靶点。



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2019年1月,西北农林科技大学的张涌教授和高明清博士团队Cell Proliferation期刊上发表了题为“LncRNA XIST mediates bovine mammary epithelial cell inflammatory response via NF‐κB/NLRP3 inflammasome pathway”的研究论文。该研究发现lncRNA-XIST可通过NF-κB/NLRP3炎症小体途径介导牛乳腺上皮细胞的炎症反应。

 

在此项研究中,研究人员首先使用qRT-PCR分析了lncRNA-XIST在牛乳腺炎组织中的表达水平。结果发现,牛乳腺炎组织中lncRNA-XIST的表达水平与正常组织相比显著上调。此外,在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别诱导建立的牛乳腺细胞(MAC-T)炎症模型中,lncRNA-XIST的表达水平也明显高于正常细胞。这些结果表明,lncRNA-XIST的表达上调与牛乳腺炎的发生密切相关。

 

为了研究牛乳腺炎症反应中lncRNA-XIST的作用,研究人员通过EdU、CCK-8、流式细胞术等实验探究lncRNA-XIST对细胞增殖、活力及凋亡的影响。结果发现,敲低lncRNA-XIST可抑制炎症MAC‐T细胞的增殖能力及活力,促进炎症MAC‐T细胞的凋亡。研究人员还发现敲低lncRNA-XIST后,炎症MAC-T细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6等促炎细胞因子的表达水平明显更高。这些结果表明,lncRNA-XIST可以调节MAC‐T细胞中炎症细胞因子的表达并调节大肠杆菌或金黄色葡萄球菌诱导的炎症反应。

 

由于lncRNA-XIST可以调节促炎细胞因子的表达,研究人员推测lncRNA-XIST可能影响与炎症密切相关的NF-κB信号通路。为了证实推测,研究人员通过双荧光素酶报告基因检测、western blot及免疫荧光染色等检测技术发现敲低lncRNA-XIST可显著增强NF-κB荧光素酶报道基因的活性,并且增加炎症MAC-T细胞p65和IκB的磷酸化及核转运。这些结果表明,lncRNA-XIST可抑制大肠杆菌或金黄色葡萄球菌诱导的MAC-T细胞中NF-κB信号通路的活化。



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NLRP3炎症小体已被证明在乳腺炎症过程中起关键作用。为了阐明lncRNA-XIST的抗炎机制是否与NLRP3炎症小体有关,研究人员进一步检测炎症MAC-T细胞中NLRP3炎症小体成分的水平,包括NLRP3,caspase-1和ASC。结果表明,大肠杆菌或金黄色葡萄球菌能够诱导MAC-T细胞NLRP3炎症小体的形成。

 

最后,研究人员使用NF-κB信号通路的抑制剂进一步探索lncRNA-XIST、NF-κB和NLRP3炎症小体之间的关系。在抑制剂存在的情况下,炎症MAC-T细胞中NF-κB、NLRP3、ASC和pro-caspase-1的表达增加受阻,NLRP3炎症小体终产物IL-1β和IL-18的表达在lncRNA-XIST敲低细胞中也被抑制。这些结果表明,lncRNA-XIST是通过NF-κB/NLRP3炎症小体通路途径介导牛乳腺炎症反应。


总的来说,这项研究首次证明了lncRNA-XIST在炎症条件下可促进牛乳腺细胞增殖,维持细胞活力并抑制细胞凋亡,通过调节NF-κB/ NLRP3炎症小体通路途径介导炎症过程;揭示了lncRNA-XIST在炎症条件下在牛乳腺上皮细胞中的关键作用,为牛乳腺炎的治疗提供了新的靶点和思路


原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cpr.12525 



撰写:Imperio

改编:Tina


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