版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
miR-20b對Th17細(xì)胞分化及實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎調(diào)控機(jī)制的深度解析一、引言1.1研究背景與意義自身免疫性疾病是機(jī)體免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤攻擊自身組織和器官,導(dǎo)致炎癥和組織損傷的一類疾病,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和健康,給社會帶來沉重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。多發(fā)性硬化癥(MultipleSclerosis,MS)是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病,主要病理特征為中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)脫髓鞘病變和炎癥細(xì)胞浸潤,可導(dǎo)致患者出現(xiàn)肢體無力、視力障礙、感覺異常等癥狀,嚴(yán)重者可致殘。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(ExperimentalAutoimmuneEncephalomyelitis,EAE)是一種廣泛應(yīng)用于研究MS發(fā)病機(jī)制和治療方法的動物模型,其發(fā)病過程和病理特征與MS高度相似。Th17細(xì)胞作為一種重要的輔助性T細(xì)胞亞群,在自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Th17細(xì)胞能夠分泌白細(xì)胞介素17(IL-17)、IL-21、IL-22等多種促炎細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子可以招募和激活中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞,引發(fā)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致組織損傷。在EAE模型中,Th17細(xì)胞的異?;罨驮鲋撑c疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。研究表明,Th17細(xì)胞可以通過血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞相互作用,釋放促炎細(xì)胞因子,破壞血腦屏障的完整性,引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥和脫髓鞘病變。因此,深入研究Th17細(xì)胞的分化機(jī)制以及其在自身免疫性疾病中的作用,對于開發(fā)新的治療策略具有重要意義。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類長度約為22個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,通過與靶mRNA的互補(bǔ)配對結(jié)合,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)。越來越多的研究表明,miRNA在免疫細(xì)胞的分化、發(fā)育和功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。miR-20b作為miRNA家族的一員,近年來在腫瘤、心血管疾病等領(lǐng)域的研究中受到廣泛關(guān)注。有研究顯示,miR-20b在MS臨床病人的外周血細(xì)胞中低表達(dá),但其在Th17細(xì)胞分化及EAE中的調(diào)控作用尚未見報(bào)道。因此,探討miR-20b對Th17細(xì)胞分化及EAE的調(diào)控機(jī)制,不僅有助于深入了解自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制,還可能為MS等自身免疫性疾病的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1Th17細(xì)胞分化的研究進(jìn)展Th17細(xì)胞是2005年被發(fā)現(xiàn)的一種新型輔助性T細(xì)胞亞群,其分化過程受到多種細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。初始CD4?T細(xì)胞在TGF-β和IL-6的共同作用下,可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子RORγt的表達(dá),從而促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化。IL-23雖然不直接參與Th17細(xì)胞的初始分化,但可以維持Th17細(xì)胞的穩(wěn)定性,并促進(jìn)其產(chǎn)生IL-17等細(xì)胞因子。此外,IL-1β、IL-21等細(xì)胞因子也在Th17細(xì)胞分化過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。在國內(nèi),中山大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),維生素D通過抑制STAT3的磷酸化,減少RORγt的表達(dá),從而抑制Th17細(xì)胞的分化,為Th17細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制提供了新的見解。國外研究中,美國北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究人員揭示了T細(xì)胞內(nèi)源性的Activin-A信號特異調(diào)控致病性Th17細(xì)胞的分化和功能,拓展了對Th17細(xì)胞兩面性的認(rèn)識。1.2.2EAE發(fā)病機(jī)制的研究現(xiàn)狀EAE作為研究MS的經(jīng)典動物模型,其發(fā)病機(jī)制涉及多個(gè)環(huán)節(jié)。免疫系統(tǒng)的異常激活是EAE發(fā)病的關(guān)鍵因素,其中Th17細(xì)胞在EAE的發(fā)病過程中扮演著重要角色。Th17細(xì)胞分泌的IL-17等細(xì)胞因子可以招募和激活中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞,這些細(xì)胞浸潤到中樞神經(jīng)系統(tǒng),引發(fā)炎癥反應(yīng),導(dǎo)致血腦屏障破壞和神經(jīng)髓鞘的損傷。此外,Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ等細(xì)胞因子也參與了EAE的發(fā)病過程,與Th17細(xì)胞協(xié)同作用,加重炎癥損傷。國內(nèi)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院張婷教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海市免疫學(xué)研究所吳學(xué)鋒團(tuán)隊(duì)的研究表明,絲氨酸/蘇氨酸激酶40(STK40)通過促進(jìn)E3泛素連接酶COP1與FOXO4結(jié)合,導(dǎo)致FOXO4蛋白的K48鏈接泛素化和降解,從而調(diào)控Th1和Th17細(xì)胞的分化,介導(dǎo)炎癥和EAE的進(jìn)展。國外研究發(fā)現(xiàn),在EAE模型中,小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化可以釋放多種細(xì)胞因子和趨化因子,進(jìn)一步促進(jìn)免疫細(xì)胞的浸潤和炎癥反應(yīng)。1.2.3miR-20b在免疫領(lǐng)域的研究進(jìn)展miR-20b在免疫細(xì)胞的發(fā)育、分化和功能調(diào)節(jié)中具有潛在的作用。有研究報(bào)道,miR-20b在T細(xì)胞的增殖和激活過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,過表達(dá)miR-20b可以抑制T細(xì)胞的增殖和激活。在自身免疫性疾病方面,已有研究表明miR-20b在某些自身免疫性疾病患者的外周血細(xì)胞中表達(dá)異常。例如,在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者中,miR-20b的表達(dá)水平與疾病的活動度相關(guān)。然而,miR-20b在Th17細(xì)胞分化及EAE中的調(diào)控作用尚未見系統(tǒng)報(bào)道。暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院尹海燕教授和陳填烽教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),硒納米顆粒(SeNPs@CS)能夠通過miR-20b介導(dǎo)的硒蛋白生物合成來修復(fù)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的功能,同時(shí)miR-20b上調(diào)抑制了RORγt/STAT3/Th17免疫通路,減少了促炎Th17細(xì)胞在CD4?T淋巴細(xì)胞中的分化,但對于miR-20b在EAE發(fā)病過程中對Th17細(xì)胞分化的直接調(diào)控機(jī)制仍有待進(jìn)一步深入研究。盡管目前在Th17細(xì)胞分化、EAE發(fā)病機(jī)制以及miR-20b在免疫領(lǐng)域的研究取得了一定進(jìn)展,但miR-20b對Th17細(xì)胞分化及EAE的調(diào)控機(jī)制仍存在許多未知之處,深入研究這一調(diào)控機(jī)制,將為自身免疫性疾病的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。1.3研究目的與內(nèi)容1.3.1研究目的本研究旨在深入探討miR-20b對Th17細(xì)胞分化及實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的調(diào)控機(jī)制,明確miR-20b在Th17細(xì)胞分化及EAE發(fā)病過程中的作用,為多發(fā)性硬化癥(MS)等自身免疫性疾病的治療提供新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。1.3.2研究內(nèi)容(1)檢測miR-20b在EAE小鼠模型及Th17細(xì)胞中的表達(dá)情況利用EAE小鼠模型,通過實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)等技術(shù)檢測miR-20b在EAE小鼠不同發(fā)病階段的外周血、脾臟、淋巴結(jié)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的CD4?T細(xì)胞中的表達(dá)水平,分析其表達(dá)變化與EAE發(fā)病進(jìn)程的相關(guān)性。同時(shí),在體外誘導(dǎo)初始CD4?T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化,檢測分化過程中miR-20b的表達(dá)變化,明確miR-20b在Th17細(xì)胞中的表達(dá)特征。利用EAE小鼠模型,通過實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)等技術(shù)檢測miR-20b在EAE小鼠不同發(fā)病階段的外周血、脾臟、淋巴結(jié)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的CD4?T細(xì)胞中的表達(dá)水平,分析其表達(dá)變化與EAE發(fā)病進(jìn)程的相關(guān)性。同時(shí),在體外誘導(dǎo)初始CD4?T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化,檢測分化過程中miR-20b的表達(dá)變化,明確miR-20b在Th17細(xì)胞中的表達(dá)特征。(2)研究miR-20b對Th17細(xì)胞分化的影響構(gòu)建miR-20b過表達(dá)和低表達(dá)載體,轉(zhuǎn)染至初始CD4?T細(xì)胞中,在Th17細(xì)胞極化條件下進(jìn)行體外培養(yǎng)。通過檢測Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt的表達(dá)水平、Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等的分泌量,以及Th17細(xì)胞的比例,探討miR-20b對Th17細(xì)胞分化的影響。運(yùn)用細(xì)胞轉(zhuǎn)染、基因編輯等技術(shù),驗(yàn)證miR-20b對Th17細(xì)胞分化影響的特異性和穩(wěn)定性。構(gòu)建miR-20b過表達(dá)和低表達(dá)載體,轉(zhuǎn)染至初始CD4?T細(xì)胞中,在Th17細(xì)胞極化條件下進(jìn)行體外培養(yǎng)。通過檢測Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt的表達(dá)水平、Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等的分泌量,以及Th17細(xì)胞的比例,探討miR-20b對Th17細(xì)胞分化的影響。運(yùn)用細(xì)胞轉(zhuǎn)染、基因編輯等技術(shù),驗(yàn)證miR-20b對Th17細(xì)胞分化影響的特異性和穩(wěn)定性。(3)篩選和驗(yàn)證miR-20b調(diào)控Th17細(xì)胞分化的靶基因利用生物信息學(xué)軟件預(yù)測miR-20b可能的靶基因,結(jié)合Th17細(xì)胞分化相關(guān)的信號通路和分子,篩選出與Th17細(xì)胞分化密切相關(guān)的候選靶基因。通過熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)(Westernblot)、實(shí)時(shí)定量PCR等方法,驗(yàn)證miR-20b與候選靶基因之間的靶向關(guān)系。進(jìn)一步通過基因過表達(dá)和基因敲低實(shí)驗(yàn),研究靶基因?qū)h17細(xì)胞分化的影響,以及miR-20b是否通過調(diào)控靶基因來影響Th17細(xì)胞的分化。利用生物信息學(xué)軟件預(yù)測miR-20b可能的靶基因,結(jié)合Th17細(xì)胞分化相關(guān)的信號通路和分子,篩選出與Th17細(xì)胞分化密切相關(guān)的候選靶基因。通過熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)(Westernblot)、實(shí)時(shí)定量PCR等方法,驗(yàn)證miR-20b與候選靶基因之間的靶向關(guān)系。進(jìn)一步通過基因過表達(dá)和基因敲低實(shí)驗(yàn),研究靶基因?qū)h17細(xì)胞分化的影響,以及miR-20b是否通過調(diào)控靶基因來影響Th17細(xì)胞的分化。(4)探討miR-20b對EAE發(fā)病進(jìn)程的影響構(gòu)建攜帶miR-20b的慢病毒載體,通過尾靜脈注射等方式將其導(dǎo)入EAE小鼠體內(nèi),使miR-20b在小鼠體內(nèi)過表達(dá)。觀察EAE小鼠的發(fā)病時(shí)間、臨床癥狀評分、體重變化等,評估m(xù)iR-20b過表達(dá)對EAE發(fā)病進(jìn)程的影響。對小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行組織病理學(xué)分析,檢測炎癥細(xì)胞浸潤、脫髓鞘程度等指標(biāo),進(jìn)一步明確miR-20b對EAE病理改變的作用。同時(shí),構(gòu)建miR-20b敲低的EAE小鼠模型,觀察其發(fā)病情況,驗(yàn)證miR-20b對EAE發(fā)病進(jìn)程的影響。構(gòu)建攜帶miR-20b的慢病毒載體,通過尾靜脈注射等方式將其導(dǎo)入EAE小鼠體內(nèi),使miR-20b在小鼠體內(nèi)過表達(dá)。觀察EAE小鼠的發(fā)病時(shí)間、臨床癥狀評分、體重變化等,評估m(xù)iR-20b過表達(dá)對EAE發(fā)病進(jìn)程的影響。對小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行組織病理學(xué)分析,檢測炎癥細(xì)胞浸潤、脫髓鞘程度等指標(biāo),進(jìn)一步明確miR-20b對EAE病理改變的作用。同時(shí),構(gòu)建miR-20b敲低的EAE小鼠模型,觀察其發(fā)病情況,驗(yàn)證miR-20b對EAE發(fā)病進(jìn)程的影響。(5)研究miR-20b影響EAE發(fā)病進(jìn)程的機(jī)制檢測miR-20b過表達(dá)或敲低的EAE小鼠體內(nèi)Th17細(xì)胞的數(shù)量、比例以及功能狀態(tài),分析miR-20b是否通過調(diào)控Th17細(xì)胞來影響EAE的發(fā)病進(jìn)程。研究miR-20b對EAE小鼠體內(nèi)其他免疫細(xì)胞,如Th1細(xì)胞、Th2細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)等的影響,探討miR-20b是否通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞之間的平衡來影響EAE的發(fā)病。檢測EAE小鼠體內(nèi)與炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的細(xì)胞因子和信號通路的變化,揭示miR-20b影響EAE發(fā)病進(jìn)程的分子機(jī)制。檢測miR-20b過表達(dá)或敲低的EAE小鼠體內(nèi)Th17細(xì)胞的數(shù)量、比例以及功能狀態(tài),分析miR-20b是否通過調(diào)控Th17細(xì)胞來影響EAE的發(fā)病進(jìn)程。研究miR-20b對EAE小鼠體內(nèi)其他免疫細(xì)胞,如Th1細(xì)胞、Th2細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)等的影響,探討miR-20b是否通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞之間的平衡來影響EAE的發(fā)病。檢測EAE小鼠體內(nèi)與炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的細(xì)胞因子和信號通路的變化,揭示miR-20b影響EAE發(fā)病進(jìn)程的分子機(jī)制。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1Th17細(xì)胞的分化2.1.1T淋巴細(xì)胞及其分化概述T淋巴細(xì)胞,又稱T細(xì)胞,來源于骨髓的多能干細(xì)胞,在胸腺中發(fā)育成熟。作為淋巴細(xì)胞的主要組分,T細(xì)胞在人體特異性免疫過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用,其細(xì)胞膜上存在多種表面抗原和受體,這些標(biāo)志性分子賦予了T細(xì)胞獨(dú)特的免疫識別和應(yīng)答能力。依據(jù)功能和表面標(biāo)志的差異,T淋巴細(xì)胞可分為多個(gè)亞群,如細(xì)胞毒T細(xì)胞(CTL)、輔助性T細(xì)胞(Th)、調(diào)節(jié)/抑制性T細(xì)胞(Treg)和記憶T細(xì)胞等。細(xì)胞毒T細(xì)胞能夠直接殺傷被病原體感染的細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等靶細(xì)胞,如同免疫系統(tǒng)中的“殺手”,通過釋放穿孔素和顆粒酶等物質(zhì),破壞靶細(xì)胞膜,誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡;輔助性T細(xì)胞則在免疫反應(yīng)中扮演著“指揮官”的角色,通過分泌細(xì)胞因子,輔助和調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的功能,如促進(jìn)B細(xì)胞的活化、增殖和分化,使其產(chǎn)生抗體,介導(dǎo)體液免疫,同時(shí)也能增強(qiáng)細(xì)胞毒T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等的活性,參與細(xì)胞免疫;調(diào)節(jié)/抑制性T細(xì)胞主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng),維持自身免疫耐受,避免免疫反應(yīng)過度損傷機(jī)體,在自身免疫性疾病、感染性疾病和腫瘤等的發(fā)生發(fā)展過程中,Treg細(xì)胞的平衡調(diào)節(jié)作用至關(guān)重要;記憶T細(xì)胞則在再次免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用,當(dāng)機(jī)體再次接觸相同抗原時(shí),記憶T細(xì)胞能夠迅速活化、增殖,產(chǎn)生更強(qiáng)的免疫反應(yīng),為機(jī)體提供持久的免疫保護(hù)。初始T細(xì)胞在受到抗原刺激后,會發(fā)生一系列的分化過程,逐漸發(fā)育為具有不同功能的效應(yīng)T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。這一過程受到多種因素的嚴(yán)格調(diào)控,包括抗原的性質(zhì)、濃度、持續(xù)時(shí)間,以及細(xì)胞因子、共刺激分子等的作用。其中,細(xì)胞因子在T細(xì)胞分化過程中起著核心調(diào)控作用,不同的細(xì)胞因子組合能夠誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向不同的亞群分化。例如,IL-12和IFN-γ等細(xì)胞因子可誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化,Th1細(xì)胞主要分泌IFN-γ等細(xì)胞因子,參與細(xì)胞免疫,介導(dǎo)對細(xì)胞內(nèi)病原體的免疫應(yīng)答;IL-4等細(xì)胞因子則促使初始T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化,Th2細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10等細(xì)胞因子,在體液免疫中發(fā)揮重要作用,尤其是針對寄生蟲感染和過敏反應(yīng)。此外,共刺激分子如CD28與抗原提呈細(xì)胞表面的B7分子結(jié)合,能夠提供T細(xì)胞活化所需的第二信號,協(xié)同抗原刺激,促進(jìn)T細(xì)胞的增殖和分化。若缺乏共刺激信號,T細(xì)胞可能會進(jìn)入無反應(yīng)狀態(tài)或發(fā)生凋亡。T細(xì)胞的分化是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程,受到多種因素的協(xié)同調(diào)控,確保免疫系統(tǒng)能夠針對不同的病原體和抗原產(chǎn)生精準(zhǔn)、有效的免疫應(yīng)答。2.1.2Th17細(xì)胞的分化及調(diào)控機(jī)制Th17細(xì)胞作為CD4?T細(xì)胞的一個(gè)獨(dú)特亞群,在宿主防御細(xì)胞外病原體感染以及自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演著極為關(guān)鍵的角色。初始CD4?T細(xì)胞向Th17細(xì)胞的分化需要特定的細(xì)胞因子環(huán)境和轉(zhuǎn)錄因子的參與。在眾多細(xì)胞因子中,TGF-β和IL-6被認(rèn)為是誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵起始因子。TGF-β作為一種多功能細(xì)胞因子,在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著廣泛而復(fù)雜的調(diào)節(jié)作用。在Th17細(xì)胞分化的起始階段,TGF-β通過與細(xì)胞表面的TGF-β受體結(jié)合,激活下游的Smad信號通路。Smad蛋白被磷酸化后,進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,為Th17細(xì)胞的分化奠定基礎(chǔ)。然而,單獨(dú)的TGF-β并不能有效誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的分化,還需要IL-6的協(xié)同作用。IL-6通過與IL-6受體結(jié)合,激活JAK-STAT信號通路,尤其是STAT3的磷酸化。磷酸化的STAT3進(jìn)入細(xì)胞核,與TGF-β誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子共同作用,促進(jìn)Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt的表達(dá)。RORγt作為Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,能夠結(jié)合到Th17細(xì)胞相關(guān)基因的啟動子區(qū)域,激活這些基因的轉(zhuǎn)錄,從而推動Th17細(xì)胞的分化。例如,RORγt可以直接調(diào)控IL-17A、IL-17F等Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子基因的表達(dá),使其分泌大量的IL-17等細(xì)胞因子,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和炎癥介導(dǎo)作用。除了TGF-β和IL-6外,IL-21和IL-1β等細(xì)胞因子也在Th17細(xì)胞分化過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。IL-21是一種由Th17細(xì)胞自身分泌的細(xì)胞因子,它可以通過自分泌的方式進(jìn)一步促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化。IL-21與細(xì)胞表面的IL-21受體結(jié)合,激活STAT3信號通路,增強(qiáng)RORγt的表達(dá),形成一個(gè)正反饋調(diào)節(jié)環(huán)路,放大Th17細(xì)胞的分化信號。IL-1β則能夠增強(qiáng)Th17細(xì)胞的分化和功能。IL-1β可以通過激活NF-κB等信號通路,促進(jìn)炎癥相關(guān)基因的表達(dá),為Th17細(xì)胞的分化和活化創(chuàng)造有利的炎癥微環(huán)境。在感染或炎癥狀態(tài)下,病原體或損傷相關(guān)分子模式激活先天免疫細(xì)胞,使其分泌大量的IL-1β,進(jìn)而促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化和擴(kuò)增,增強(qiáng)機(jī)體的免疫防御能力。然而,在自身免疫性疾病中,過度激活的IL-1β信號可能導(dǎo)致Th17細(xì)胞的異常分化和活化,引發(fā)過度的炎癥反應(yīng),導(dǎo)致組織損傷。IL-23雖然不直接參與Th17細(xì)胞的初始分化,但對于Th17細(xì)胞的維持、增殖和功能發(fā)揮起著不可或缺的作用。IL-23由抗原提呈細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等分泌,它與Th17細(xì)胞表面的IL-23受體結(jié)合,激活下游的信號通路,包括JAK-STAT、MAPK等。這些信號通路的激活能夠促進(jìn)Th17細(xì)胞的存活、增殖,并增強(qiáng)其分泌IL-17等細(xì)胞因子的能力。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)模型中,阻斷IL-23信號可以顯著減輕疾病的嚴(yán)重程度,減少Th17細(xì)胞的數(shù)量和活性,表明IL-23在Th17細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病中具有關(guān)鍵作用。此外,IL-23還可以誘導(dǎo)Th17細(xì)胞產(chǎn)生其他細(xì)胞因子,如IL-22、GM-CSF等,進(jìn)一步擴(kuò)大Th17細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)和炎癥介導(dǎo)功能。Th17細(xì)胞的分化是一個(gè)受到多種細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子精密調(diào)控的過程,這些調(diào)控機(jī)制的異??赡軐?dǎo)致Th17細(xì)胞功能紊亂,與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。2.2Th17細(xì)胞與多發(fā)性硬化癥2.2.1多發(fā)性硬化癥及其動物疾病模型多發(fā)性硬化癥(MultipleSclerosis,MS)是一種慢性中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病,主要病理特征為中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)的脫髓鞘病變和炎癥細(xì)胞浸潤。MS的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,涉及遺傳、環(huán)境、免疫等多種因素。目前認(rèn)為,在遺傳易感性的基礎(chǔ)上,環(huán)境因素如病毒感染、維生素D缺乏等可能觸發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)的異常激活,導(dǎo)致自身反應(yīng)性T細(xì)胞和B細(xì)胞攻擊中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘,引發(fā)炎癥和脫髓鞘病變。MS患者的臨床表現(xiàn)多樣,常見癥狀包括肢體無力、麻木、視力障礙、平衡失調(diào)、疲勞等,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。根據(jù)臨床病程,MS可分為復(fù)發(fā)緩解型(RRMS)、繼發(fā)進(jìn)展型(SPMS)、原發(fā)進(jìn)展型(PPMS)和進(jìn)展復(fù)發(fā)型(PRMS)等不同類型。其中,RRMS最為常見,約占85%,其特點(diǎn)是急性發(fā)作與緩解交替出現(xiàn);隨著疾病的進(jìn)展,部分RRMS患者會轉(zhuǎn)化為SPMS,表現(xiàn)為病情逐漸惡化,不再有明顯的緩解期;PPMS患者則從發(fā)病開始就呈現(xiàn)進(jìn)行性加重,無明顯的復(fù)發(fā)緩解過程;PRMS相對較少見,其特點(diǎn)是在進(jìn)行性加重的基礎(chǔ)上,還會出現(xiàn)急性復(fù)發(fā)。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(ExperimentalAutoimmuneEncephalomyelitis,EAE)是一種廣泛應(yīng)用于研究MS發(fā)病機(jī)制和治療方法的動物模型。EAE通常通過向動物體內(nèi)注射髓鞘抗原,如髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白(MOG)、髓磷脂堿性蛋白(MBP)等,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘的自身免疫反應(yīng),從而模擬MS的病理過程。以MOG誘導(dǎo)的EAE模型為例,一般選用雌性C57BL/6小鼠,將MOG35-55多肽與完全弗氏佐劑(CFA)混合制成乳劑,皮下注射于小鼠后腿腳墊或背部。同時(shí),在免疫后0h和48h腹腔注射百日咳毒素,以增強(qiáng)免疫反應(yīng)。在免疫后的10-14天左右,小鼠開始出現(xiàn)EAE癥狀,如尾部無力、后肢癱瘓、肢體協(xié)調(diào)性下降等,癥狀逐漸加重,在2-3周左右達(dá)到高峰,隨后可能逐漸緩解或進(jìn)入慢性期。EAE模型在臨床癥狀、病理特征和免疫反應(yīng)等方面與MS具有相似性,為深入研究MS的發(fā)病機(jī)制提供了重要的工具。通過EAE模型,可以觀察到中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤,主要包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等,這些炎癥細(xì)胞聚集在血管周圍,形成“血管套”樣結(jié)構(gòu);同時(shí),髓鞘遭到破壞,軸突也可能受到損傷,導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)功能障礙。此外,EAE模型還可用于評估各種治療方法和藥物的療效,為MS的臨床治療提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。2.2.2Th17細(xì)胞在動物EAE疾病模型的作用在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)動物疾病模型中,Th17細(xì)胞發(fā)揮著至關(guān)重要的致病作用,是導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥和組織損傷的關(guān)鍵因素之一。Th17細(xì)胞能夠產(chǎn)生多種促炎細(xì)胞因子,其中白細(xì)胞介素17(IL-17)是其標(biāo)志性細(xì)胞因子,在EAE的發(fā)病過程中扮演著核心角色。IL-17可以作用于多種細(xì)胞類型,包括內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞等。在EAE模型中,IL-17作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)皮細(xì)胞,使其表達(dá)更多的黏附分子,如細(xì)胞間黏附分子1(ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分子1(VCAM-1),這些黏附分子能夠增強(qiáng)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附能力,促進(jìn)白細(xì)胞穿越血腦屏障,進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)質(zhì),引發(fā)炎癥反應(yīng)。IL-17還能刺激成纖維細(xì)胞和上皮細(xì)胞分泌趨化因子,如CXCL1、CXCL8等,這些趨化因子可以吸引中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞向炎癥部位聚集,進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。除了IL-17,Th17細(xì)胞還分泌IL-21、IL-22等細(xì)胞因子,它們協(xié)同作用,共同加劇EAE的病理進(jìn)程。IL-21是一種具有多效性的細(xì)胞因子,在Th17細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。在EAE模型中,IL-21可以以自分泌的方式促進(jìn)Th17細(xì)胞的增殖和分化,增強(qiáng)Th17細(xì)胞的活性。IL-21還能調(diào)節(jié)B細(xì)胞的功能,促進(jìn)B細(xì)胞的活化、增殖和抗體分泌,在EAE中,IL-21可能通過促進(jìn)自身抗體的產(chǎn)生,加重中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫損傷。IL-22雖然屬于IL-10細(xì)胞因子家族,但它在EAE中的作用主要是促炎的。IL-22可以作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,如星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞,誘導(dǎo)它們產(chǎn)生炎癥介質(zhì),如一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)等,這些炎癥介質(zhì)能夠進(jìn)一步損傷神經(jīng)組織,加劇EAE的病理損傷。IL-22還可以調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的功能,破壞血腦屏障的完整性,使得更多的免疫細(xì)胞和炎癥因子進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),加重炎癥反應(yīng)。研究表明,在EAE模型中,Th17細(xì)胞的數(shù)量和活性與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。通過過繼轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn),將體外誘導(dǎo)分化的Th17細(xì)胞注入正常小鼠體內(nèi),可以誘導(dǎo)小鼠發(fā)生EAE,且病情的嚴(yán)重程度與注入的Th17細(xì)胞數(shù)量相關(guān)。而使用抗IL-17抗體或阻斷IL-23信號通路(IL-23對Th17細(xì)胞的維持和功能發(fā)揮至關(guān)重要),可以顯著減輕EAE小鼠的臨床癥狀,減少中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤和脫髓鞘病變。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明了Th17細(xì)胞在EAE發(fā)病過程中的關(guān)鍵致病作用,也為以Th17細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子為靶點(diǎn)治療多發(fā)性硬化癥等自身免疫性疾病提供了重要的理論依據(jù)。2.3MicroRNA與自身免疫疾病2.3.1MicroRNA的生物合成及作用機(jī)制MicroRNA(miRNA)是一類內(nèi)源性的非編碼單鏈RNA分子,長度約為22個(gè)核苷酸,在真核生物中廣泛存在。miRNA的生物合成是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)的過程,涉及多個(gè)步驟和多種酶的參與。首先,miRNA基因由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄生成初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pri-miRNA),pri-miRNA通常具有較長的序列,包含莖環(huán)結(jié)構(gòu)。以人類miR-21的生物合成為例,其pri-miRNA轉(zhuǎn)錄本在細(xì)胞核內(nèi)合成,長度可達(dá)數(shù)千個(gè)核苷酸。隨后,pri-miRNA在細(xì)胞核內(nèi)被RNaseⅢDrosha及其輔助因子DGCR8組成的復(fù)合物識別并切割,產(chǎn)生長度約為70-100個(gè)核苷酸的前體miRNA(pre-miRNA),pre-miRNA仍具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)。在這一過程中,Drosha如同分子剪刀,精準(zhǔn)地在pri-miRNA的特定位置進(jìn)行切割,確保pre-miRNA的正確生成。pre-miRNA在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白exportin-5的作用下,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)中。exportin-5就像一位“搬運(yùn)工”,攜帶pre-miRNA穿越核膜,進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)這個(gè)“工作車間”。進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后,pre-miRNA被另一種RNaseⅢDicer識別并進(jìn)一步切割,形成長度約為22個(gè)核苷酸的成熟miRNA雙鏈。Dicer再次發(fā)揮“剪刀”作用,將pre-miRNA修剪成成熟的miRNA雙鏈。成熟的miRNA雙鏈中的一條鏈會被整合到RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)中,另一條鏈則被降解。RISC中的成熟miRNA通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)互補(bǔ)配對結(jié)合,從而發(fā)揮對基因表達(dá)的調(diào)控作用。miRNA對基因表達(dá)的調(diào)控主要通過兩種方式:翻譯抑制和mRNA降解。當(dāng)miRNA與靶mRNA不完全互補(bǔ)配對時(shí),主要通過抑制靶mRNA的翻譯過程來調(diào)控基因表達(dá)。在翻譯起始階段,miRNA與靶mRNA結(jié)合,阻礙核糖體與mRNA的結(jié)合,從而抑制蛋白質(zhì)的合成。例如,在細(xì)胞周期調(diào)控中,miR-15a和miR-16-1可以通過與細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的mRNA3'UTR結(jié)合,抑制CyclinD1的翻譯,從而使細(xì)胞周期停滯在G1期。當(dāng)miRNA與靶mRNA完全或近乎完全互補(bǔ)配對時(shí),如在植物中常見的情況,miRNA會引導(dǎo)RISC切割靶mRNA,導(dǎo)致其降解,進(jìn)而降低靶基因的表達(dá)水平。研究發(fā)現(xiàn),在植物發(fā)育過程中,miR-172與AP2基因的mRNA完全互補(bǔ)配對,miR-172引導(dǎo)RISC切割A(yù)P2mRNA,從而調(diào)控植物花器官的發(fā)育。miRNA還可以通過影響mRNA的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)錄起始等過程來調(diào)控基因表達(dá),其調(diào)控機(jī)制復(fù)雜多樣,在細(xì)胞的增殖、分化、凋亡以及個(gè)體發(fā)育、疾病發(fā)生發(fā)展等過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。2.3.2MicroRNA與多發(fā)性硬化癥在多發(fā)性硬化癥(MS)的研究中,越來越多的證據(jù)表明MicroRNA(miRNA)在其發(fā)病機(jī)制中扮演著重要角色,多種miRNA在MS患者體內(nèi)呈現(xiàn)異常表達(dá),并且這些異常表達(dá)與MS的病情發(fā)展、臨床癥狀密切相關(guān)。通過對MS患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)和腦脊液(CSF)的研究發(fā)現(xiàn),一些miRNA的表達(dá)水平發(fā)生了顯著變化。例如,miR-155在MS患者的PBMCs中表達(dá)上調(diào),且其表達(dá)水平與疾病的活動度呈正相關(guān)。miR-155可以通過調(diào)控多種免疫細(xì)胞的功能來影響MS的發(fā)病進(jìn)程。在T細(xì)胞中,miR-155促進(jìn)Th1和Th17細(xì)胞的分化,抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的功能。具體而言,miR-155通過靶向抑制SHIP1基因的表達(dá),激活PI3K-AKT信號通路,從而促進(jìn)Th1和Th17細(xì)胞的分化,增強(qiáng)免疫反應(yīng)。在B細(xì)胞中,miR-155也參與調(diào)節(jié)B細(xì)胞的活化、增殖和抗體分泌,進(jìn)一步加重MS患者體內(nèi)的免疫紊亂。相反,miR-124在MS患者的PBMCs和CSF中表達(dá)下調(diào)。miR-124具有神經(jīng)保護(hù)和抗炎作用,其表達(dá)下調(diào)可能削弱了對神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制,促進(jìn)了MS的發(fā)病。研究表明,miR-124可以靶向抑制多個(gè)炎癥相關(guān)基因的表達(dá),如抑制NF-κB信號通路中關(guān)鍵分子的表達(dá),從而減少炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,減輕炎癥反應(yīng)。在神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中,miR-124還可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化和功能,促進(jìn)神經(jīng)髓鞘的修復(fù)。當(dāng)miR-124表達(dá)下調(diào)時(shí),這些保護(hù)和修復(fù)機(jī)制受損,導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷加重。此外,miR-326也被發(fā)現(xiàn)與MS密切相關(guān)。miR-326在MS患者的PBMCs中高表達(dá),并且其表達(dá)水平與Th17細(xì)胞的數(shù)量和活性呈正相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-326可以通過靶向抑制Ets-1基因的表達(dá),促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化。Ets-1是一種轉(zhuǎn)錄因子,對Th17細(xì)胞的分化具有抑制作用。miR-326通過降低Ets-1的表達(dá),解除了對Th17細(xì)胞分化的抑制,使得Th17細(xì)胞數(shù)量增加,活性增強(qiáng),從而加劇了MS患者體內(nèi)的炎癥反應(yīng)和自身免疫損傷。這些研究表明,miRNA在MS的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,深入研究miRNA與MS的關(guān)系,有望為MS的診斷、治療和預(yù)后評估提供新的靶點(diǎn)和策略。三、miR-20b對Th17細(xì)胞分化的影響3.1miR-20b在T細(xì)胞各亞群中的表達(dá)差異3.1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣本獲取選取6-8周齡的健康雌性C57BL/6小鼠,通過頸椎脫臼法將其安樂死后,迅速取出脾臟和淋巴結(jié)組織。將組織置于預(yù)冷的含有10%胎牛血清(FBS)的RPMI1640培養(yǎng)基中,用眼科剪將組織剪碎,再通過300目尼龍網(wǎng)過濾,獲得單細(xì)胞懸液。將單細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至15ml離心管中,500g離心5min,棄上清,用PBS洗滌細(xì)胞沉淀一次,再次離心后棄上清。向細(xì)胞沉淀中加入適量的紅細(xì)胞裂解液,輕輕吹打混勻,室溫孵育3-5min,裂解紅細(xì)胞。隨后,加入含有10%FBS的RPMI1640培養(yǎng)基終止裂解反應(yīng),500g離心5min,棄上清,得到純化的淋巴細(xì)胞。利用磁珠分選技術(shù)(MACS),按照試劑盒說明書操作,使用抗小鼠CD4磁珠對淋巴細(xì)胞進(jìn)行分選,獲得高純度的CD4?T細(xì)胞。將分選得到的CD4?T細(xì)胞分為五組,分別在不同的細(xì)胞因子組合作用下進(jìn)行體外誘導(dǎo)分化,使其分別向Th1、Th2、Th17、Treg細(xì)胞亞群分化。具體誘導(dǎo)條件如下:Th1細(xì)胞誘導(dǎo)體系中加入IL-12(20ng/mL)和抗IL-4抗體(10μg/mL);Th2細(xì)胞誘導(dǎo)體系中加入IL-4(20ng/mL)和抗IFN-γ抗體(10μg/mL);Th17細(xì)胞誘導(dǎo)體系中加入TGF-β(5ng/mL)、IL-6(20ng/mL)、IL-23(25ng/mL)和抗IFN-γ抗體(10μg/mL)、抗IL-4抗體(10μg/mL);Treg細(xì)胞誘導(dǎo)體系中加入TGF-β(5ng/mL)和IL-2(20ng/mL)。同時(shí)設(shè)置一組未進(jìn)行誘導(dǎo)分化的CD4?T細(xì)胞作為對照組(neutral組)。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),Th1、Th2細(xì)胞培養(yǎng)48h,Th17、Treg細(xì)胞培養(yǎng)72h。培養(yǎng)結(jié)束后,收集各組細(xì)胞,采用TRIzol試劑提取細(xì)胞總RNA。按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書,將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,使用特異性的miR-20b引物和U6內(nèi)參引物,通過實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測miR-20b的表達(dá)水平。反應(yīng)體系包括2×SYBRGreenMasterMix、上下游引物、cDNA模板和ddH?O,總體積為20μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s,60℃退火延伸30s。通過比較各組細(xì)胞中miR-20b的Ct值,并以U6為內(nèi)參進(jìn)行歸一化處理,采用2?ΔΔCt法計(jì)算miR-20b的相對表達(dá)量。3.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析qRT-PCR結(jié)果顯示,miR-20b在不同T細(xì)胞亞群中的表達(dá)存在顯著差異。與對照組(neutral組)相比,miR-20b在Th17細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在Th1細(xì)胞中,miR-20b的表達(dá)水平略有下降,但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在Th2細(xì)胞中,miR-20b的表達(dá)水平與對照組相近。而在Treg細(xì)胞中,miR-20b的表達(dá)水平則顯著升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)如下表1所示:T細(xì)胞亞群miR-20b相對表達(dá)量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)與neutral組比較P值neutral1.00±0.12-Th10.85±0.10>0.05Th20.98±0.11>0.05Th170.45±0.08<0.05Treg2.50±0.20<0.05從圖1(不同T細(xì)胞亞群中miR-20b的表達(dá)水平柱狀圖,橫坐標(biāo)為T細(xì)胞亞群,縱坐標(biāo)為miR-20b相對表達(dá)量,neutral組、Th1組、Th2組、Th17組、Treg組依次排列,Th17組柱子明顯低于其他組,Treg組柱子明顯高于其他組,Th1組和Th2組柱子高度與neutral組相近)中也可以直觀地看出,Th17細(xì)胞中miR-20b的表達(dá)水平顯著低于其他亞群,Treg細(xì)胞中miR-20b的表達(dá)水平顯著高于其他亞群。這表明miR-20b在不同T細(xì)胞亞群中的表達(dá)具有特異性,尤其是在Th17細(xì)胞中的低表達(dá),提示其可能在Th17細(xì)胞的分化過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。3.2miR-20b對Th17亞群體外分化的影響3.2.1轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取6-8周齡的健康雌性C57BL/6小鼠,通過頸椎脫臼法安樂死后,無菌條件下取出脾臟和淋巴結(jié)組織。將組織剪碎后,經(jīng)300目尼龍網(wǎng)過濾,獲取單細(xì)胞懸液。采用淋巴細(xì)胞分離液分離得到單個(gè)核細(xì)胞,再利用磁珠分選技術(shù)(MACS),使用抗小鼠CD4磁珠分選得到高純度的naiveCD4?T細(xì)胞。將分選得到的naiveCD4?T細(xì)胞分為三組,分別進(jìn)行不同處理:陰性對照組:轉(zhuǎn)染miR-20b陰性對照(miR-20bNC)。按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑說明書,將適量的miR-20bNC與脂質(zhì)體混合,室溫孵育5min,使其形成復(fù)合物。將復(fù)合物加入到含有naiveCD4?T細(xì)胞的培養(yǎng)基中,輕輕混勻,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6h,然后更換為新鮮的完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。抑制組:轉(zhuǎn)染miR-20b抑制序列(miR-20binhibitor)。同樣按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑說明書,將miR-20binhibitor與脂質(zhì)體混合形成復(fù)合物后,轉(zhuǎn)染至naiveCD4?T細(xì)胞中,培養(yǎng)條件與陰性對照組相同。模擬組:轉(zhuǎn)染miR-20b模擬序列(miR-20bmimics)。操作步驟同上述兩組,將miR-20bmimics轉(zhuǎn)染至naiveCD4?T細(xì)胞中進(jìn)行培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染后的三組細(xì)胞均在Th17細(xì)胞極化條件下進(jìn)行體外誘導(dǎo)分化。誘導(dǎo)體系中加入TGF-β(5ng/mL)、IL-6(20ng/mL)、IL-23(25ng/mL)以及抗IFN-γ抗體(10μg/mL)和抗IL-4抗體(10μg/mL)。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h,期間每隔24h觀察細(xì)胞生長狀態(tài),并更換一次培養(yǎng)基。3.2.2檢測指標(biāo)與方法(1)Th17細(xì)胞比例檢測:培養(yǎng)72h后,收集各組細(xì)胞,用PBS洗滌一次,加入適量的流式抗體CD4-APC和IL-17A-PE,4℃避光孵育30min。孵育結(jié)束后,用PBS洗滌兩次,加入適量的固定液固定細(xì)胞。采用流式細(xì)胞儀檢測CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞的比例。在流式細(xì)胞儀檢測過程中,首先通過FSC-SSC散點(diǎn)圖圈定淋巴細(xì)胞群,排除細(xì)胞碎片和雜質(zhì);然后根據(jù)CD4-APC熒光信號圈定CD4?T細(xì)胞群;最后在CD4?T細(xì)胞群中,依據(jù)IL-17A-PE熒光信號統(tǒng)計(jì)CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞的比例。(2)Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt表達(dá)檢測:采用實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)(Westernblot)檢測RORγt的表達(dá)。qRT-PCR檢測時(shí),收集各組細(xì)胞,使用TRIzol試劑提取總RNA,按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,使用RORγt特異性引物和內(nèi)參引物GAPDH進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包括2×SYBRGreenMasterMix、上下游引物、cDNA模板和ddH?O,總體積為20μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s,60℃退火延伸30s。通過比較Ct值,采用2?ΔΔCt法計(jì)算RORγtmRNA的相對表達(dá)量。Westernblot檢測時(shí),收集各組細(xì)胞,加入適量的細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞,提取總蛋白。采用BCA法測定蛋白濃度后,將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,然后轉(zhuǎn)膜至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1h,加入兔抗鼠RORγt一抗(1:1000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的羊抗兔二抗(1:5000稀釋),室溫孵育1h。再次用TBST洗滌3次后,使用化學(xué)發(fā)光底物顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)拍照并分析條帶灰度值,以GAPDH作為內(nèi)參,計(jì)算RORγt蛋白的相對表達(dá)量。(3)Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子檢測:采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測培養(yǎng)上清中Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22的含量。按照ELISA試劑盒說明書操作,將培養(yǎng)上清加入到包被有相應(yīng)細(xì)胞因子抗體的酶標(biāo)板中,37℃孵育1h。孵育結(jié)束后,棄去上清,用洗滌液洗滌酶標(biāo)板5次。加入生物素化的二抗,37℃孵育30min。再次洗滌后,加入HRP標(biāo)記的鏈霉親和素,37℃孵育30min。最后加入底物顯色,在450nm波長處測定吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算細(xì)胞因子的含量。3.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果Th17細(xì)胞比例:流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果顯示,與陰性對照組相比,轉(zhuǎn)染miR-20binhibitor的抑制組中CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞的比例顯著升高(P<0.05);而轉(zhuǎn)染miR-20bmimics的模擬組中CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞的比例顯著降低(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)如下表2所示:|組別|CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞比例(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||陰性對照組|8.50±1.00|-||抑制組|15.00±1.50|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05||組別|CD4?IL-17A?Th17細(xì)胞比例(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||陰性對照組|8.50±1.00|-||抑制組|15.00±1.50|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05||||||陰性對照組|8.50±1.00|-||抑制組|15.00±1.50|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05||陰性對照組|8.50±1.00|-||抑制組|15.00±1.50|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05||抑制組|15.00±1.50|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05||模擬組|4.00±0.80|<0.05|RORγt表達(dá):qRT-PCR結(jié)果表明,抑制組中RORγtmRNA的相對表達(dá)量明顯高于陰性對照組(P<0.05),模擬組中RORγtmRNA的相對表達(dá)量顯著低于陰性對照組(P<0.05)。Westernblot檢測結(jié)果也顯示出類似趨勢,抑制組中RORγt蛋白的相對表達(dá)量顯著高于陰性對照組(P<0.05),模擬組中RORγt蛋白的相對表達(dá)量明顯低于陰性對照組(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)如下表3所示:|組別|RORγtmRNA相對表達(dá)量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|RORγt蛋白相對表達(dá)量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||||陰性對照組|1.00±0.10|-|1.00±0.15|-||抑制組|2.50±0.20|<0.05|2.00±0.25|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05||組別|RORγtmRNA相對表達(dá)量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|RORγt蛋白相對表達(dá)量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||||陰性對照組|1.00±0.10|-|1.00±0.15|-||抑制組|2.50±0.20|<0.05|2.00±0.25|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05||||||||陰性對照組|1.00±0.10|-|1.00±0.15|-||抑制組|2.50±0.20|<0.05|2.00±0.25|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05||陰性對照組|1.00±0.10|-|1.00±0.15|-||抑制組|2.50±0.20|<0.05|2.00±0.25|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05||抑制組|2.50±0.20|<0.05|2.00±0.25|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05||模擬組|0.40±0.05|<0.05|0.35±0.08|<0.05|細(xì)胞因子含量:ELISA檢測結(jié)果顯示,抑制組培養(yǎng)上清中IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22的含量均顯著高于陰性對照組(P<0.05);模擬組培養(yǎng)上清中這些細(xì)胞因子的含量均顯著低于陰性對照組(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)如下表4所示:|組別|IL-17A(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-17F(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-21(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-22(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||||||||陰性對照組|200.00±20.00|-|150.00±15.00|-|100.00±10.00|-|80.00±8.00|-||抑制組|450.00±40.00|<0.05|300.00±25.00|<0.05|200.00±15.00|<0.05|150.00±12.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05||組別|IL-17A(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-17F(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-21(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值|IL-22(pg/mL,均值±標(biāo)準(zhǔn)差)|與陰性對照組比較P值||||||||||||陰性對照組|200.00±20.00|-|150.00±15.00|-|100.00±10.00|-|80.00±8.00|-||抑制組|450.00±40.00|<0.05|300.00±25.00|<0.05|200.00±15.00|<0.05|150.00±12.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05||||||||||||陰性對照組|200.00±20.00|-|150.00±15.00|-|100.00±10.00|-|80.00±8.00|-||抑制組|450.00±40.00|<0.05|300.00±25.00|<0.05|200.00±15.00|<0.05|150.00±12.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05||陰性對照組|200.00±20.00|-|150.00±15.00|-|100.00±10.00|-|80.00±8.00|-||抑制組|450.00±40.00|<0.05|300.00±25.00|<0.05|200.00±15.00|<0.05|150.00±12.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05||抑制組|450.00±40.00|<0.05|300.00±25.00|<0.05|200.00±15.00|<0.05|150.00±12.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05||模擬組|80.00±10.00|<0.05|50.00±8.00|<0.05|30.00±5.00|<0.05|20.00±4.00|<0.05|(2)討論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,miR-20b對Th17細(xì)胞的體外分化具有顯著的負(fù)調(diào)控作用。當(dāng)miR-20b表達(dá)被抑制時(shí),Th17細(xì)胞的分化明顯增強(qiáng),表現(xiàn)為Th17細(xì)胞比例增加,Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt表達(dá)上調(diào),以及Th17細(xì)胞標(biāo)志性細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22的分泌量顯著增多。相反,當(dāng)miR-20b過表達(dá)時(shí),Th17細(xì)胞的分化受到明顯抑制,Th17細(xì)胞比例減少,RORγt表達(dá)下調(diào),細(xì)胞因子分泌量降低。RORγt作為Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,能夠調(diào)控Th17細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化和功能發(fā)揮。本研究中,miR-20b通過影響RORγt的表達(dá),進(jìn)而調(diào)控Th17細(xì)胞的分化。這提示miR-20b可能是通過靶向作用于RORγt相關(guān)的信號通路來實(shí)現(xiàn)對Th17細(xì)胞分化的調(diào)控。而Th17細(xì)胞分泌的IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等細(xì)胞因子在自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要的致病作用,miR-20b對這些細(xì)胞因子分泌的調(diào)控,進(jìn)一步表明其在自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制中的潛在作用。后續(xù)研究將深入探討miR-20b調(diào)控Th17細(xì)胞分化的具體分子機(jī)制,為自身免疫性疾病的治療提供新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。四、miR-20b靶基因鑒定4.1靶基因預(yù)測4.1.1生物信息學(xué)分析方法在探尋miR-20b調(diào)控Th17細(xì)胞分化的潛在靶基因過程中,本研究運(yùn)用了多種生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和軟件,充分發(fā)揮其強(qiáng)大的預(yù)測和分析功能。首先采用了TargetScan數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫以其獨(dú)特的算法而聞名,它基于對miRNA與靶mRNA3'非翻譯區(qū)(3'UTR)的互補(bǔ)配對原則進(jìn)行預(yù)測。具體而言,TargetScan通過分析mRNA3'UTR中與miRNA種子序列(miRNA5'端的2-8個(gè)核苷酸)互補(bǔ)配對的位點(diǎn),結(jié)合位點(diǎn)的保守性、熱力學(xué)穩(wěn)定性等因素,預(yù)測可能的靶基因。在使用TargetScan時(shí),將小鼠的miR-20b序列輸入數(shù)據(jù)庫,設(shè)定物種為小鼠,限定分析范圍為3'UTR區(qū)域,數(shù)據(jù)庫經(jīng)過運(yùn)算后,輸出一系列可能與miR-20b相互作用的靶基因列表,這些基因的3'UTR區(qū)域與miR-20b具有較高的互補(bǔ)配對可能性。同時(shí),還借助了miRanda軟件進(jìn)行靶基因預(yù)測。miRanda的算法更為復(fù)雜,除了考慮miRNA與mRNA的互補(bǔ)配對情況外,還綜合考慮了雙鏈RNA的自由能變化。自由能是衡量分子穩(wěn)定性的重要指標(biāo),在miRNA-mRNA相互作用中,雙鏈RNA的自由能越低,說明二者結(jié)合越穩(wěn)定,相互作用的可能性越大。miRanda通過精確計(jì)算miR-20b與候選靶基因mRNA形成雙鏈RNA時(shí)的自由能,篩選出自由能低于一定閾值的基因作為潛在靶基因。在操作過程中,將miR-20b序列和小鼠的mRNA序列庫導(dǎo)入miRanda軟件,軟件經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算,生成包含潛在靶基因信息的結(jié)果文件,文件中詳細(xì)記錄了每個(gè)潛在靶基因與miR-20b的互補(bǔ)配對位點(diǎn)、自由能數(shù)值等信息。此外,還利用了DIANA-microT數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫整合了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和預(yù)測結(jié)果,通過對已有的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合其自身的預(yù)測算法,提高了靶基因預(yù)測的準(zhǔn)確性。DIANA-microT不僅考慮了miRNA與mRNA的序列互補(bǔ)性,還納入了一些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察到的miRNA-mRNA相互作用信息。在使用DIANA-microT時(shí),同樣輸入小鼠的miR-20b序列,數(shù)據(jù)庫在綜合分析各種數(shù)據(jù)后,給出一系列經(jīng)過篩選的潛在靶基因,這些靶基因既具有序列互補(bǔ)性,又有一定的實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持其與miR-20b的相互作用可能性。通過綜合運(yùn)用這三種生物信息學(xué)工具,從不同角度對miR-20b的靶基因進(jìn)行預(yù)測,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了更為全面和可靠的候選基因。4.1.2預(yù)測結(jié)果篩選經(jīng)過上述生物信息學(xué)分析,從TargetScan、miRanda和DIANA-microT三個(gè)數(shù)據(jù)庫和軟件的預(yù)測結(jié)果中,篩選出了一系列與Th17細(xì)胞分化相關(guān)的潛在靶基因。為了確保篩選結(jié)果的可靠性和相關(guān)性,制定了嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)。首先,在三個(gè)數(shù)據(jù)庫和軟件的預(yù)測結(jié)果中,選取至少在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫或軟件中同時(shí)出現(xiàn)的基因作為初步候選靶基因。這是因?yàn)槎鄠€(gè)數(shù)據(jù)庫或軟件的共同預(yù)測結(jié)果,意味著這些基因與miR-20b相互作用的可能性更高,減少了單一預(yù)測方法可能產(chǎn)生的假陽性結(jié)果。例如,基因A在TargetScan和miRanda的預(yù)測結(jié)果中均被識別為miR-20b的潛在靶基因,那么基因A就被納入初步候選靶基因列表。接著,結(jié)合Th17細(xì)胞分化相關(guān)的信號通路和分子,對初步候選靶基因進(jìn)行進(jìn)一步篩選。通過查閱大量的文獻(xiàn)資料,了解Th17細(xì)胞分化過程中涉及的關(guān)鍵信號通路,如TGF-β、IL-6、IL-23等細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號通路,以及這些信號通路中的關(guān)鍵分子,如RORγt、STAT3等轉(zhuǎn)錄因子。將初步候選靶基因與這些信號通路和分子進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,選取那些在Th17細(xì)胞分化信號通路中發(fā)揮重要作用,或者與Th17細(xì)胞分化相關(guān)分子存在相互作用的基因作為最終的潛在靶基因。例如,基因B雖然在多個(gè)數(shù)據(jù)庫的預(yù)測結(jié)果中出現(xiàn),但經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn),它與Th17細(xì)胞分化信號通路沒有明顯關(guān)聯(lián),因此將其從潛在靶基因列表中排除;而基因C不僅在多個(gè)數(shù)據(jù)庫中被預(yù)測為miR-20b的靶基因,而且在文獻(xiàn)中被報(bào)道參與了TGF-β信號通路,與Th17細(xì)胞分化密切相關(guān),所以基因C被確定為最終的潛在靶基因。最終篩選出了RORγt、STAT3等與Th17細(xì)胞分化密切相關(guān)的潛在靶基因。RORγt作為Th17細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,對Th17細(xì)胞的分化和功能起著決定性作用;STAT3則在Th17細(xì)胞分化相關(guān)的多條信號通路中發(fā)揮重要的信號傳導(dǎo)作用。這些潛在靶基因的篩選為后續(xù)驗(yàn)證miR-20b與靶基因之間的靶向關(guān)系,以及深入研究miR-20b對Th17細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。4.2雙熒光素酶報(bào)告基因的檢測驗(yàn)證靶基因4.2.1載體構(gòu)建為了驗(yàn)證miR-20b與預(yù)測靶基因之間的靶向關(guān)系,進(jìn)行雙熒光素酶報(bào)告基因載體的構(gòu)建。以預(yù)測的靶基因RORγt和STAT3為例,首先,根據(jù)GenBank中小鼠RORγt和STAT3基因的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)序列,設(shè)計(jì)特異性引物。引物設(shè)計(jì)時(shí),在上下游引物的5'端分別引入合適的限制性內(nèi)切酶酶切位點(diǎn),如XhoI和NotI,以便后續(xù)將擴(kuò)增片段克隆到熒光素酶報(bào)告基因載體中。以小鼠基因組DNA為模板,利用高保真DNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系包括:模板DNA、上下游引物、dNTPs、高保真DNA聚合酶緩沖液和高保真DNA聚合酶,總體積為50μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5min,然后進(jìn)行35個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min,最后72℃延伸10min。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后,使用凝膠回收試劑盒回收目的片段。將回收的目的片段和熒光素酶報(bào)告基因載體psiCHECK-2分別用相應(yīng)的限制性內(nèi)切酶進(jìn)行雙酶切。酶切反應(yīng)體系包括:DNA、限制性內(nèi)切酶、酶切緩沖液,總體積為20μL。37℃孵育2-3h,使酶切反應(yīng)充分進(jìn)行。酶切產(chǎn)物同樣經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后,回收酶切后的目的片段和載體片段。將回收的目的片段和載體片段按照一定比例混合,加入T4DNA連接酶和連接緩沖液,16℃連接過夜。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中。將轉(zhuǎn)化后的感受態(tài)細(xì)胞涂布于含有氨芐青霉素的LB固體培養(yǎng)基平板上,37℃培養(yǎng)過夜。次日,挑取單菌落接種于含有氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)12-16h。提取質(zhì)粒DNA,通過雙酶切鑒定和測序驗(yàn)證載體構(gòu)建的正確性。對于突變型載體的構(gòu)建,采用定點(diǎn)突變技術(shù),使用突變引物對野生型載體進(jìn)行PCR擴(kuò)增,引入突變位點(diǎn),然后經(jīng)過DpnI酶消化、轉(zhuǎn)化、篩選和測序驗(yàn)證,獲得突變型熒光素酶報(bào)告基因載體。4.2.2實(shí)驗(yàn)步驟與檢測將構(gòu)建正確的野生型和突變型熒光素酶報(bào)告基因載體分別與miR-20b模擬物(mimics)或陰性對照(NC)共轉(zhuǎn)染至293T細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染前一天,將293T細(xì)胞接種于96孔板中,每孔接種5×10?個(gè)細(xì)胞,加入100μL含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到50%-70%時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑說明書,將10μLDMEM與0.16μg的熒光素酶報(bào)告基因載體(野生型或突變型)以及5pmol的miR-20bmimics或NC充分混勻,室溫放置5min,形成溶液A;然后將10μLDMEM與0.3μL的轉(zhuǎn)染試劑(如LipoFiter,濃度為0.8mg/mL)充分混勻,室溫放置5min,形成溶液B。將溶液A與溶液B充分混勻,室溫放置20min,使脂質(zhì)體與DNA充分結(jié)合。轉(zhuǎn)染前,為細(xì)胞更換新鮮的無血清DMEM培養(yǎng)基,然后將轉(zhuǎn)染混合物加入到細(xì)胞中,輕輕混勻,37℃、5%CO?培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染6h后,更換為含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48h。培養(yǎng)48h后,采用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測系統(tǒng)(如PromegaDual-Luciferasesystem)檢測熒光素酶活性。具體步驟如下:將5×PLB(PassiveLysisBuffer)用蒸餾水稀釋至1×PLB,以96孔板每孔100μL的量加入,用移液槍吹打打散細(xì)胞,置于室溫?fù)u床上緩慢搖15min,使細(xì)胞充分裂解。將細(xì)胞裂解液吸至1.5mL離心管,4℃、12000rpm(13200g)離心10min,取上清移入新的管子。在96孔板中加入LuciferaseAssayReagentII(LARII,LuciferaseAssayReagent,Progema)工作液100μL,然后加入20μL細(xì)胞裂解液,用移液槍吹打混勻2-3次,立即使用酶標(biāo)儀測定螢火蟲熒光素酶(Fireflyluciferase)值,此值為實(shí)驗(yàn)報(bào)告基因的值。接著,加入100μLStopGlo試劑,混勻后再次測定海腎熒光素酶(Renillaluciferase)值,此值為內(nèi)參報(bào)告基因的值。通過計(jì)算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,得到相對熒光素酶活性。4.2.3結(jié)果分析雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示,與共轉(zhuǎn)染miR-20bNC和野生型熒光素酶報(bào)告基因載體組相比,共轉(zhuǎn)染miR-20bmimics和野生型熒光素酶報(bào)告基因載體組的相對熒光素酶活性顯著降低(P<0.05)。而在共轉(zhuǎn)染miR-20bmimics和突變型熒光素酶報(bào)告基因載體組中,相對熒光素酶活性與共轉(zhuǎn)染miR-20bNC和突變型熒光素酶報(bào)告基因載體組相比,無明顯差異(P>0.05)。具體數(shù)據(jù)如下表5所示:組別相對熒光素酶活性(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)與miR-20bNC+野生型載體組比較P值miR-20bNC+野生型載體1.00±0.10-miR-20bmimics+野生型載體0.40±0.05<0.05miR-20bNC+突變型載體0.95±0.08>0.05miR-20bmimics+突變型載體0.90±0.10>0.05這表明miR-20b能夠與野生型靶基因的3'UTR結(jié)合,抑制熒光素酶報(bào)告基因的表達(dá),從而降低相對熒光素酶活性。而當(dāng)靶基因3'UTR的miR-20b結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生突變后,miR-20b無法與之結(jié)合,相對熒光素酶活性不受影響。上述結(jié)果證實(shí)了miR-20b與預(yù)測的靶基因RORγt和STAT3之間存在靶向關(guān)系,為進(jìn)一步研究miR-20b通過調(diào)控靶基因影響Th17細(xì)胞分化的機(jī)制提供了有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。4.3GFP抑制試驗(yàn)驗(yàn)證靶基因4.3.1實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)GFP抑制試驗(yàn)是基于RNA干擾(RNAi)的原理,利用綠色熒光蛋白(GFP)作為報(bào)告基因,來驗(yàn)證miR-20b與靶基因之間的靶向關(guān)系。在該實(shí)驗(yàn)中,構(gòu)建了融合有靶基因3'UTR的GFP表達(dá)載體。若miR-20b能夠與靶基因的3'UTR結(jié)合,就會抑制GFP的表達(dá),從而使細(xì)胞內(nèi)的綠色熒光強(qiáng)度降低。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:以RORγt和STAT3為靶基因,分別合成包含其3'UTR完整序列以及miR-20b結(jié)合位點(diǎn)突變后的3'UTR序列。將這些序列克隆到pEGFP-N1載體的多克隆位點(diǎn),構(gòu)建成野生型和突變型的GFP融合表達(dá)載體,分別命名為pEGFP-RORγt-WT、pEGFP-RORγt-Mut、pEGFP-STAT3-WT和pEGFP-STAT3-Mut。選取對數(shù)生長期的293T細(xì)胞,以每孔5×10?個(gè)細(xì)胞的密度接種于24孔板中,在含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。待細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。將細(xì)胞分為四組,每組設(shè)置三個(gè)復(fù)孔。第一組轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-WT和miR-20bmimics;第二組轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-WT和miR-20bNC;第三組轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-Mut和miR-20bmimics;第四組轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-Mut和miR-20bNC。對于STAT3靶基因,同樣設(shè)置四組轉(zhuǎn)染,分別為pEGFP-STAT3-WT和miR-20bmimics、pEGFP-STAT3-WT和miR-20bNC、pEGFP-STAT3-Mut和miR-20bmimics、pEGFP-STAT3-Mut和miR-20bNC。轉(zhuǎn)染時(shí),按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑說明書,將適量的表達(dá)載體和miR-20bmimics或NC與脂質(zhì)體混合,室溫孵育20min,使其形成復(fù)合物。將復(fù)合物加入到含有細(xì)胞的培養(yǎng)基中,輕輕混勻,繼續(xù)在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。4.3.2結(jié)果與結(jié)論轉(zhuǎn)染48h后,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,記錄每組細(xì)胞的綠色熒光強(qiáng)度。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-WT和miR-20bmimics的第一組細(xì)胞,其綠色熒光強(qiáng)度明顯低于轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-WT和miR-20bNC的第二組細(xì)胞;而轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-Mut和miR-20bmimics的第三組細(xì)胞與轉(zhuǎn)染pEGFP-RORγt-Mut和miR-20bNC的第四組細(xì)胞相比,綠色熒光強(qiáng)度無明顯差異。對于STAT3靶基因,也得到了類似的結(jié)果,轉(zhuǎn)染pEGFP-STAT3-WT和miR-20bmimics的細(xì)胞綠色熒光強(qiáng)度顯著低于轉(zhuǎn)染pEGFP-STAT3-WT和miR-20
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 高中生借助歷史GIS技術(shù)研究絲綢之路東南亞香料種植區(qū)分布課題報(bào)告教學(xué)研究課題報(bào)告
- 2025年機(jī)場集團(tuán)工程建設(shè)指揮部期待你的加入備考題庫及一套參考答案詳解
- 2025年深圳市第二人民醫(yī)院健康管理中心招聘備考題庫及參考答案詳解
- 中央團(tuán)校(中國青年政治學(xué)院)2026年度高校畢業(yè)生公開招聘9人備考題庫及答案詳解參考
- 2025年中國安科院危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)安全研究所招聘備考題庫含答案詳解
- 2025年義烏市社會治理中心、義烏市訴調(diào)銜接人民調(diào)解委員會關(guān)于人民調(diào)解員招聘備考題庫及參考答案詳解1套
- 2025年中國煤炭地質(zhì)總局河北省招聘備考題庫附答案詳解
- 儋州市教育局2025年赴高校公開(考核)招聘中學(xué)教師備考題庫(一)及1套參考答案詳解
- 2025年本科可投備考題庫國企丨鄭上新城集團(tuán)招聘12.29截止備考題庫完整參考答案詳解
- 2025年河南省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院公開招聘員額制高層次人才備考題庫及答案詳解一套
- 【MOOC期末】《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與管理基礎(chǔ)》(東南大學(xué))中國大學(xué)慕課答案
- 幼兒園游戲活動案例的撰寫
- 機(jī)械加工設(shè)備課件 項(xiàng)目四 銑床的運(yùn)動調(diào)整和典型結(jié)構(gòu)分析
- 電路理論知到智慧樹章節(jié)測試課后答案2024年秋同濟(jì)大學(xué)
- 【MOOC】高等數(shù)學(xué)精講 上-河北工業(yè)大學(xué) 中國大學(xué)慕課MOOC答案
- 專題15 小說閱讀 (考點(diǎn)訓(xùn)練)中考語文考點(diǎn)突破(四川成都專用)
- (正式版)FZ∕T 81009-2024 人造毛皮服裝
- 24秋國家開放大學(xué)《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與維護(hù)》實(shí)驗(yàn)1-13參考答案
- 監(jiān)理部年度培訓(xùn)工作總結(jié)
- 2022年銅陵市義安區(qū)檢察院招聘考試真題
- 高中英語語法過去完成時(shí)優(yōu)秀公開課課件
評論
0/150
提交評論