RNA không mã hóa dài KCNQ1OT1 điều chỉnh Protein Kinase CK2 thông qua MiR-760 ở tuổi già và hạn chế calo Ⅱ
May 08, 2023
3. Thảo luận
Epigenetic regulation mechanisms, including microRNAs (miRNAs), nucleosome remodeling, DNA methylation, and histone modification, can change heritable phenotypes without changing the DNA sequence (26). There are two main classes of non-coding RNAs(ncRNAs): the larger long ncRNAs (IncRNAs; >200 nucleotide) và miR.NA nhỏ hơn (21-25 nucleotide) [1-3]. KCNO10T1 ban đầu được xác định là lncRNA, làm bất hoạt một số gen trong locus kcng1 thông qua việc thiết lập cấu trúc bậc cao hơn của chất nhiễm sắc (4 61. Gần đây, khácchức năng sinh học của KCNO1OT1đã được báo cáo bao gồm cả những người liên quan đếnxơ hóa,Thiếu máu cục bộ,đột quỵ, sinh ung thư, biệt hóa xương, chữa gãy xương, Vàphì đại tim(7-13). Tuy nhiên, các cơ chế chi tiết mà KCO10T1 điều chỉnh sự lão hóa của tế bào và CR vẫn chưa được biết. Do đó, chúng tôi đã cố gắng làm rõ liệu KCO10T1 có liên quan đến quá trình lão hóa và CR hay không. Nghiên cứu này cho thấy rằng việc loại bỏ KCO10T1 gây ra một số dấu hiệu lão hóa tế bào, bao gồm cả việc kích hoạt hoạt động SA--gal, kích hoạt con đường thep53-21Cip1/WAF1, tăng trimethylation H3K9 cần thiết cho sự hình thành SAHF và yếu tố SASP (L{{ 13}}, IL-6 và MMP3), trong các tế bào ung thư HCT116 và MCF-7ở người (Hình 1 và 2A). Bởi vì stress oxy hóa là một nguyên nhân quan trọng gây lão hóa (14,15tác động của KCNO10T1 đối với quá trình tạo ROS đã được nghiên cứu. Đúng như dự đoán, KCNO1OTknockdown đã làm tăng ROS nội bào trong các tế bào HCT116 và MCF-7 (Hình 2B). Ngoài ra, mức độ KCNO10T1 mRNA đã bị giảm trong các tế bào bạch cầu do LPS gây ra và biểu hiện ngoài tử cung của KCNQ10T1 đã ức chế biểu hiện yếu tố SASP qua trung gian LPS trong các tế bào ung thư này (Hình 3A, B). {39}} và biểu thức KCO10T1 bị giảm trong quá trình lão hóa sao chép trong các ô IMR-90 (Hình 6). Nói chung, những kết quả này cho thấy KCO10T1 hoạt động như mộtchất chống lão hóaVàchống oxy hóaở người tế bào ung thư bám vào nguyên bào sợi.
Bấm vào đây để biết thêm các chất bổ sung cistanche để chống lão hóa
Trước đây, người ta đã chứng minh rằng việc loại bỏ Ck2 gây ra các dấu hiệu lão hóa như nhuộm SA-gal [16], kích hoạt con đường p53-p21Cip1/WAF1(thế hệ 171ROS [sự hình thành 18SAHF (19l và biểu thức nhân tố SASP 20). Do đó, mối quan hệ giữa KCNO10T1 và CK2 đã được kiểm tra. Nghiên cứu này cho thấy rằng sự biểu hiện quá mức của CK2x đã loại bỏ các dấu hiệu lão hóa này do sự phân hủy KCNO10T1 gây ra (Hình 1, 2 và 6B) Ngoài ra, sự phân hủy KCNO10T1 làm giảm mức độ protein và mRNA của CK2x (Hình 1B, 2A và 4B) ) và sự biểu hiện quá mức của KCNO10T1 (36,181-37,140) đã kích thích mức độ mRNA của CK2x (Hình 4A), cho thấy rằng KCNQ1OT1 hoạt động như một chất điều chỉnh tích cực của CK2a trong tế bào. Các nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng lncRNA có thể ức chế miRNA ức chế biểu hiện của mRNA mục tiêu (1-3). Bởi vì các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng miR-760 tương tác với CK2a (21,22] và KCNO10T1 [27], một mạng báo hiệu của KCNO10T1, CK2x và miR{{ 47}} đã được kiểm tra. Nghiên cứu này cho thấy rằng điều trị bổ sung bằng miR-760 bắt chước đã ức chế quá trình tái điều hòa CK2x qua trung gian KCNQ10T1-và điều trị bổ sung với chất ức chế miR-760 đã ức chế CK2 qua trung gian hạ gục KCNO10T1 điều chỉnh giảm (Hình 4). Một cách nhất quán, việc xử lý bằng LPS, làm giảm biểu hiện KCO10T1, làm tăng mức độ của miR-760 (Hình 3). Do đó, những nghiên cứu này gợi ý rằng lượng KCNQ1OT1 RNA có thể chuẩn độ miR-760 và do đó điều chỉnh tính khả dụng của miR-760 để liên kết với mARN của CK2x. KCNO1OT1 và CK2a có thể xuyên âm thông qua khả năng của bản phiên mã của chúng để cạnh tranh liên kết miR-760.
Bởi vì CR cung cấp mộttác dụng chống lão hóa(23], cách CR điều chỉnh KCNQ1OT1 và miR-760 đã được kiểm tra. Nghiên cứu này cho thấy rằng điều kiện CR đã làm tăng biểu hiện của KCNO10T1 và CK2x và giảm mức độ của miR-760 (Hình 5A,B). Hơn nữa , xử lý bằng miR-760 bắt chước đã triệt tiêu quá trình điều hòa ngược CK2x qua trung gian CR (Hình 5C). Việc loại bỏ KCNO10T1 một cách nhất quán làm tăng mức độ của miR-760, trong khi các điều kiện bổ sung đã triệt tiêu miR{{19} qua trung gian hạ gục KCNQ10T1 } cảm ứng (Hình 5D). Cuối cùng, điều kiện CR đã giải cứu biểu hiện giảm của KCNO1OT1 và CK2a, qua trung gian là quá trình lão hóa sao chép (Hình 6C). Nhìn chung, những kết quả này cho thấy rằng điều kiện CR đã điều chỉnh giảm miR-760 thông qua điều chỉnh tăng KCNO10T1, dẫn đến sự điều hòa lại CK2x trong tế bào người. Mặc dù lncRNA SNHG6 hoạt động như một miếng bọt biển của miR-760trong các tế bào CRC [25], CR đã không thay đổi biểu thức SNHG6 trong các điều kiện thử nghiệm (dữ liệu không được hiển thị). CR điều chỉnh lại KCNQ1OT1 như thế nào Các nhóm khác trước đây đã chứng minh rằng các yếu tố phiên mã NFY và -catenin điều chỉnh KCNO10T1 (28,29). Tuy nhiên, CR không thể điều chỉnh biểu thức của NF-Y và B-catenin ít nhất trong các điều kiện thí nghiệm (dữ liệu không được hiển thị). Do đó, cần có các nghiên cứu bổ sung để xác định bộ điều chỉnh ngược dòng cụ thể của KCNO10T1 trong điều kiện CR.
Tóm lại, trên cơ sở kết quả của nghiên cứu này, một mô hình cho vai trò của KCNQ1OT1 trong tuổi già và CR đã được đề xuất. KCNQ1OT1 điều chỉnh lại CK2 bằng cách tạo bọt miR-760. Con đường KCNQ1OT1–miR-760–CK2 có liên quan đến quá trình lão hóa và CR. Xử lý LPS và phân chia tế bào trong nguyên bào sợi gây lão hóa bằng cách điều chỉnh giảm KCNQ1OT1. CR ngăn chặn quá trình lão hóa bằng cách kích hoạt đường dẫn KCNQ1OT1–miR-760–CK2 (Hình 6D). Do đó, nghiên cứu này đề xuất KCNQ1OT1 như một mục tiêu điều trị mới trong các bệnh liên quan đến lão hóa và tuổi tác, cũng như một phương pháp điều trị thay thế bắt chước tác dụng của CR.
4. Vật liệu và phương pháp
4.1. Nguyên vật liệu
4.2. Nuôi cấy tế bào và CR
Các tế bào IMR-90 nguyên bào sợi lưỡng bội của người được lấy từ Bộ sưu tập Văn hóa Kiểu Mỹ (ATCC, Manassas, VA, USA) ở mức nhân đôi dân số (PDL) là 24. Các tế bào MCF-7 ung thư vú ở người, Các tế bào HCT116 ung thư ruột kết (ATCC) và các tế bào-90 IMR được nuôi cấy trong môi trường Eagle đã được sửa đổi của Dulbecco có chứa 10 phần trăm (v/v) huyết thanh bào thai bò và 1 phần trăm (v/v) penicillin-streptomycin, trong môi trường ẩm của 95 phần trăm (v/v) không khí và 5 phần trăm (v/v) CO2 ở 37 ◦C. PDL của các ô IMR-90 được tính bằng công thức PD=log(Nf/Ni)/log2, trong đó Nf là số ô cuối cùng và Ni là số ô ban đầu được tạo hạt. Để bỏ đói tế bào (hạn chế calo), các tế bào có dung dịch muối đệm phốt phát được rửa hai lần và nuôi cấy trong dung dịch muối cân bằng của Earle (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), với 5,5 mM glucose, không có axit amin, trong bảy giờ.
4.3. Trích xuất RNA và PCR thời gian thực định lượng miRNA
4.4. Truyền DNA và can thiệp RNA
4.5. SA- Thử nghiệm hoạt động -gal
Các tế bào trong môi trường nuôi cấy phụ hợp lưu được rửa bằng dung dịch muối đệm phốt phát lạnh (PBS), cố định bằng formaldehyde 3 phần trăm (v/v) trong PBS trong 10 phút ở nhiệt độ phòng, sau đó được ủ bằng thuốc nhuộm dung dịch chứa 1 mg/mL 5-bromo-4-chloro-3-indolyl -D galactoside, 40 mM axit xitric-natri photphat (pH 6,0), 5 mM kali ferricyanua, 5 mM kali ferrocyanua, 150 mM NaCl và 2 mM MgCl2 trong 24 giờ ở 37 ◦C. Các ô nhuộm màu xanh lam được đếm trong ít nhất mười trường ở độ phóng đại 400 × và được biểu thị bằng phần trăm ô dương tính.
4.6. Đo lường mức độ ROS nội bào
Đầu dò huỳnh quang nhạy cảm với oxy hóa CM-H2DCFDA đã được sử dụng để đánh giá mức độ ROS. Các tế bào được xử lý với 5 µM CM-H2DCFDA trong 20 phút ở 37 ◦C trong bóng tối,tách ra bằng trypsin hóa, sau đó được rửa bằng PBS. Cường độ huỳnh quang bị cản trởđược khai thác bằng Máy phân loại tế bào Coulter Elite ESP (Beckman Coulter Inc., Brea, CA, USA). Cáccác cổng phân tán phía trước và phía trước được đặt để loại trừ bất kỳ ô chết nào khỏi phân tích; ít nhất10,000 sự kiện trong cổng đã được thu thập trên mỗi mẫu.
4.7. Phiên mã ngược (RT)-PCR
4.8. miễn dịch
4.9. Phân tích thống kê
Phân tích một chiều về kiểm tra phương sai của dữ liệu được thực hiện bằng chương trình gói SPSS (IBM, Armonk, NY, USA). Các kết quả được coi là có ý nghĩa nếu giá trị p là<0.05. Duncan's multiple range test was conducted if the differences between the groups were identified as α = 0.05.
Tài liệu bổ sung: Có thể tải xuống thông tin hỗ trợ sau đây tại:
Đóng góp của tác giả: Y.-SB hình thành và thiết kế các thí nghiệm, YL thực hiện các thí nghiệm và Y.-SB viết bài báo. Tất cả các tác giả đã đọc và đồng ý với phiên bản xuất bản của bản thảo.
Kinh phí: Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu Khoa học Cơ bản, thông qua Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc (NRF) do Bộ Khoa học, CNTT-TT và Kế hoạch Tương lai (NRF-2019R1A2C1005219) tài trợ.
Tuyên bố của Ủy ban Đánh giá Thể chế: Không áp dụng.
Tuyên bố đồng ý có hiểu biết: Không áp dụng.
Tuyên bố về tính khả dụng của dữ liệu: Không áp dụng.
Xung đột lợi ích: Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích.
Người giới thiệu
1. Ulitsky, I.; Bartel, DP lincRNAs: Bộ gen, sự tiến hóa và cơ chế. Ô 2013, 154, 26–46. [CrossRef] [PubMed]
2. Esteller, M. RNA không mã hóa trong bệnh ở người. tự nhiên Mục sư Genet. 2011, 12, 861–874. [CrossRef] [PubMed]
3. Quỳnh, JJ; Chang, HY Các tính năng độc đáo của quá trình sinh học và chức năng RNA không mã hóa dài. tự nhiên Mục sư Genet. 2016, 17, 47–62. [CrossRef] [PubMed]
4. Mancini-Dinardo, D.; Thép, SJ; Levorse, JM; Ingram, RS; Tilghman, SM Sự kéo dài của bản phiên mã Kcnq1ot1 là cần thiết để in dấu gen của các gen lân cận. Nhà phát triển gen 2006, 20, 1268–1282. [CrossRef] [PubMed]
5. Pandey, RR; Mondal, T.; Mohamad, F.; Enroth, S.; Redrup, L.; Komorowski, J.; Nagano, T.; Mancini-Dinardo, D.; Kanduri, C. Kcnq1ot1 RNA không mã hóa antisense làm trung gian cho sự im lặng phiên mã đặc hiệu của dòng dõi thông qua quy định ở mức độ nhiễm sắc thể. mol. Ô 2008, 32, 232–246. [Tham khảo chéo]
6. Kanduri, C. Kcnq1ot1: Một RNA điều hòa chất nhiễm sắc. hội thảo. Tế bào. nhà phát triển sinh học. 2011, 22, 343–350. [Tham khảo chéo]
7. Dương, F.; Tần, Y.; Lv, J.; Vương, Y.; Chế, H.; Chen, X.; Giang, Y.; Lý, A.; CN, X.; Yue, E.; et al. Làm im lặng RNA không mã hóa dài Kcnq1ot1 làm giảm chứng pyroptosis và xơ hóa trong bệnh cơ tim do tiểu đường. Tế bào chết Dis. 2018, 9, 1000. [CrossRef]
8. Yu, S.; Yu, M.; Anh ấy, X.; Văn, L.; Bu, Z.; Feng, J. KCNQ1OT1 thúc đẩy quá trình tự thực bằng cách điều chỉnh lộ trình miR-200a/FOXO3/ATG7 trong đột quỵ thiếu máu não. Tế bào lão hóa 2019, 18, e12940. [Tham khảo chéo]
9. Yu, XH; Đặng, WY; Trần, JJ; Xu, XD; Lưu, XX; Chen, L.; Thạch, MW; Lưu, QX; Tao, M.; Ren, K. LncRNA kcnq1ot1 thúc đẩy tích lũy lipid và đẩy nhanh quá trình xơ vữa động mạch thông qua hoạt động như một ceRNA thông qua trục miR-452-3p/HDAC3/ABCA1. Tế bào chết Dis. 2020, 11, 1043. [CrossRef]
10. Cagle, P.; Tề, Q.; Thiên nhiên, S.; Kumar, D. KCNQ1OT1: Một RNA dài không mã hóa gây ung thư. phân tử sinh học 2021,
11, 1602. [CrossRef] 11. Wang, JL; Ngụy, X.; Vương, AG; Bài, Y.; Wu, XJ KCNQ1OT1 quy định sự khác biệt hóa xương của hBMSC theo trục miR-320a/Smad5. Ơ. Linh mục Med. dược phẩm. Khoa học. 2020, 24, 2843–2854. [PubMed]
12. Chen, L.; Hùng, Y.; Yên, C.; Chu, W.; Endo, Y.; Xue, H.; Hu, Y.; Hu, L.; Leng, X.; Lưu, J.; et al. LncRNA KCNQ1OT1 tăng tốc độ chữa lành vết nứt thông qua điều chỉnh trục miR-701-3p/FGFR3. FASEB J. 2020, 34, 5208–5222. [CrossRef] [PubMed]
13. Trần, Y.; Trương, Z.; Chu, D.; Zhao, W.; Li, F. Knockdown của KCNQ1OT1 làm suy yếu chứng phì đại tim thông qua điều chế trục miR-2054/AKT3. J.Thorac. Dis. 2020, 12, 4771–4780. [CrossRef] [PubMed]
14. Trẻ em, BG; Durik, M.; Thợ làm bánh, DJ; van Deursen, JM Sự lão hóa tế bào trong lão hóa và bệnh liên quan đến tuổi tác: Từ cơ chế đến liệu pháp. tự nhiên y tế. 2015, 21, 1424–1435. [Tham khảo chéo]
15. McHugh, D.; Gil, J. Lão hóa và lão hóa: Nguyên nhân, hậu quả và con đường trị liệu. J. Sinh học tế bào. 2018, 217, 65–77. [Tham khảo chéo]
16. Ryu, SW; Woo, JH; Kim, YH; Lý, YS; Công viên, JW; Bae, YS Quá trình điều hòa giảm protein kinase CKII có liên quan đến quá trình lão hóa của tế bào. Thư tháng 2. 2006, 580, 988–994. [Tham khảo chéo]
Hỏi thêm:
Email:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: cộng với 86 15292862950
