Genes | 利用高通量測序鑒定人原代肝星狀細(xì)胞中肝纖維化相關(guān)microRNA

肝纖維化是一種以細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)過度沉積和異常分布為特征的病理修復(fù)反應(yīng)。從流行病學(xué)角度看，肝硬化每年導(dǎo)致全球約120萬人死亡，導(dǎo)致醫(yī)保使用率增加，成為重大的社會(huì)負(fù)擔(dān)。肝星狀細(xì)胞(HSC)是肝內(nèi)產(chǎn)生ECM的主要細(xì)胞群，其激活、增殖和轉(zhuǎn)化在肝纖維化中起著核心作用。闡明HSC激活的分子機(jī)制對于肝纖維化的早期診斷和治療靶點(diǎn)的研究至關(guān)重要。microRNA(miRNA)是一種長度約為22個(gè)核苷酸的單鏈非編碼RNA，以組織特異性和時(shí)序方式表達(dá)，并通過miRNA反應(yīng)元件參與轉(zhuǎn)錄本的調(diào)控。內(nèi)源性miRNA的失調(diào)可能成為多種疾病的基礎(chǔ)，包括感染、癌癥、血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。近年研究表明miRNA參與HSC的活化，從而驅(qū)動(dòng)肝纖維化的發(fā)生和進(jìn)展。該研究旨在基于人原代HSC的高通量miRNA測序(miRNA-seq)尋找與肝纖維化相關(guān)的潛在miRNA，以期為肝纖維化的診斷及治療提供新策略。

2022 年11 月24 日，吉林大學(xué)第一醫(yī)院劉旭、呂國悅及牛俊奇在Genes在線發(fā)表題為“Identification of liver fibrosis-related microRNAs in human primary hepatic stellate cells using high-throughput sequencing”的研究論文，研究中，手術(shù)切除的人肝臟組織用于提取HSC。隨后對4對體外培養(yǎng)前后的HSC進(jìn)行miRNA-seq分析，并將本研究數(shù)據(jù)與公開的肝組織來源miRNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行對比(包括14例硬化及 9例健康肝組織)。通過實(shí)時(shí)定量PCR驗(yàn)證篩選得到的纖維化相關(guān)miRNA。預(yù)測差異表達(dá)miRNA的靶基因并構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。

隨著HSC的活化，該研究共鑒定出230個(gè)差異表達(dá)的miRNAs，分別有118、112個(gè)miRNAs的表達(dá)水平出現(xiàn)顯著性上調(diào)和下調(diào)。在表達(dá)差異最顯著的17個(gè)miRNAs中，肝病相關(guān)miRNAs(包括miR-758-3p、miR-493-5p、miR-409-3p、miR-31-5p、miR-1268a和miR-381-3p)亦可能在肝纖維化中發(fā)揮作用。此外，let-7g-5p、miR-107、miR-122-5p、miR-127-3p、miR-139-5p、miR-148a-3p、miR-194-5p、miR-215-5p、miR-26a-5p、miR-340-5p、miR-451a和miR-99a-5p在兩組測序數(shù)據(jù)中重疊且變化趨勢一致。共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)由1891對miRNA-靶mRNA組成，包含了138個(gè)差異表達(dá)的miRNAs，對應(yīng)1414個(gè)差異表達(dá)的mRNAs。miR-1268a和miR-665擁有最豐富的靶基因，可能在HSC激活中發(fā)揮重要調(diào)控作用。靶基因的功能涉及膠原代謝、細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)組成、細(xì)胞骨架蛋白結(jié)合和細(xì)胞黏附等。

該項(xiàng)研究提供了活化HSC的miRNA表達(dá)信息，為進(jìn)一步闡明miRNA在肝纖維化中的作用及應(yīng)用潛能奠定了基礎(chǔ)。該研究所識別的關(guān)鍵miRNA將為肝纖維化的診斷和治療靶點(diǎn)的選擇提供依據(jù)和參考。

摘譯自LIU X, MA H, WU R, et al. Identification of liver fibrosis-related microRNAs in human primary hepatic stellate cells using high-throughput sequencing[J]. Genes (Basel), 2022, 13(12): 2201. DOI: 10.3390/genes13122201.

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院 感染病與病原生物學(xué)中心 肝膽胰內(nèi)科 劉旭 牛俊奇 報(bào)道)