论文部分内容阅读
目的:1、探究lncRNA-TUG1在缺氧心肌细胞中的作用;2、探讨以lncRNA-TUG1为靶点改善缺氧心肌细胞的线粒体功能紊乱和炎症反应的调控机制。方法:构建si-HIF-1α和对照质粒si-NC,分别转染至心肌细胞系HL-1细胞内。各细胞分为normoxia对照组、hypoxia组、hypoxia+si NC组、hypoxia+si HIF-1α组。将normoxia组置于常氧状态(O2为21%),其余组置于缺氧状态(O2<3%)培养24 h建立缺氧模型。采用WB检测HIF-1α蛋白水平;采用q PCR分析lncRNA-TUG1的表达情况;采用荧光素酶报告基因验证HIF-1α对TUG1的转录活性的影响。构建沉默质粒si-TUG1和对照空载组si-NC,构建si TUG1 HL-1细胞、si NC HL-1细胞,将细胞分为normoxia组、hypoxia组、hypoxia+si NC组和hypoxia+si TUG1组,并构建细胞缺氧模型。运用CCK-8分析细胞增殖,ELISA测定培养基上清中的心肌坏死标记物:肌钙蛋白I(c Tn I)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌红蛋白(MYO)等。进而运用WB检测各组细胞中线粒体生物合成相关蛋白PGC-1、Tfam、NRF1的表达水平;采用定量PCR检测各组细胞的线粒体生物合成相关的PGC-1、Tfam、NRF1及炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的表达情况;ELISA试剂盒测各组细胞中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的释放情况。正态分布的计量资料以均数±标准差(mean±SD)表示,两组间比较用t检验,两组以上采用单因素方差分析(one-way ANOVA),当P<0.05时差异有统计学意义。结果:Western Blot检测HIF-1α的表达情况,结果表明,与normoxia组相比,hypoxia组、hypoxia+si NC组的HIF-1α蛋白的表达显著上调(图1,***P<0.001),而hypoxia+si HIF-1α组中HIF-1α蛋白表达有所减少。RT-q PCR分析lncRNA-TUG1的表达情况,结果发现,相比normoxia组,hypoxia组、hypoxia+si NC组的lncRNA-TUG1的表达水平明显增加(图2,***P<0.001),而沉默HIF-1α组,lncRNA-TUG1表达有所回落。荧光素酶报告基因检测显示HIF-1α对lncRNA-TUG1启动子区具有结合作用(图3,**P<0.01)。构建lncRNA-TUG1沉默的HL-1细胞(si TUG1 HL-1细胞)、si NC对照HL-1细胞(si NC HL-1细胞)并缺氧造模。收集细胞,CCK-8分析细胞活力,结果提示,与normoxia组相比,缺氧时心肌细胞增殖能力显著降低(图4,***P<0.001),而lncRNA-TUG1表达下调时可以逆转缺氧引起的HL-1细胞增殖能力降低。化学发光法检测其中心肌坏死的指标,结果发现,相比normoxia组,hypoxia组、hypoxia+si NC组的心肌坏死标记物肌钙蛋白I(c Tn I)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌红蛋白(MYO)均明显升高(图5,***P<0.001),下调lncRNA-TUG1组的上述指标均有所回落。WB分析各组细胞中线粒体生物合成相关蛋白PGC-1、Tfam、NRF1的表达情况,结果看出,与normoxia组相比,hypoxia组、hypoxia+si NC组的PGC-1、Tfam、NRF1的蛋白表达明显降低(图6,***P<0.001),而沉默lncRNA-TUG1组的PGC-1、Tfam、NRF1表达水平均有所恢复;q PCR检测其线粒体生物合成相关PGC-1、Tfam、NRF1的m RNA水平,结果证实,与WB结果一致(图7,**P<0.01,***P<0.001),提示TUG1沉默能够抑制缺氧引起的线粒体功能紊乱,恢复线粒体的功能。PCR检测各组细胞的炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α表达水平,结果说明,与normoxia组相比,hypoxia组、hypoxia+si NC组中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α有显著升高(图8,**P<0.01,***P<0.001),然而抑制lncRNA-TUG1,炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α表达均有所回落;ELISA检测炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的释放情况,结果发现,与q PCR检测结果一致(图9,*P<0.05,***P<0.001),以上结果证实,TUG1沉默能够抑制缺氧引起的炎症反应,下调lncRNA-TUG1可以改善缺氧心肌细胞的炎症反应。结论:在心肌细胞缺氧时,乏氧诱导的HIF-1α转录调控lncRNA-TUG1的表达。lncRNA-TUG1参与缺氧心肌细胞的线粒体功能和炎症反应的调控。下调lncRNA-TUG1,可以通过改善缺氧心肌细胞的线粒体功能紊乱和炎症反应,从而减轻缺氧心肌细胞的损伤,有望为心肌梗死的治疗提供新的靶点和思路。