أجريت هذه الدراسة حصريا باستخدام خط الخلايا الغضروفية البشري المتوفر تجاريا C28/I2. لم يشارك أي مشارك بشري، أو عينات أنسجة بشرية، أو مواد مشتقة من المرضى، أو حيوانات حية في هذا البحث. لذلك، لم تكن موافقة مجلس مراجعة المؤسسات (IRB) وموافقة لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية (IACUC) مطلوبة وفقا للإرشادات المؤسسية والوطنية. الأدوات والمواد الكيميائية والمجموعات والكواشف المستخدمة في البروتوكول مدرجة في جدول المواد.
1. بناء نموذج زراعة الخلايا والتسحية الهيكلية
تم الحصول على خط الخلايا الغضروفية البشرية C28/I2 (التفاصيل المقدمة في جدول المواد) من مورد تجاري. لضمان قابلية التكرار التجريبي، تم التحقق من صحة الخلايا باستخدام تحليل التكرار القصير (STR) واختبارها بشكل روتيني لتأكيد غياب تلوث الفطر الفطري. تم استخدام الخلايا بين المقطعين 3 و8 في جميع التجارب. تم الحفاظ على الخلايا في DMEM مع 10٪ مصل البقر الجيني (FBS) و1٪ بنسلين-ستربتوميسين (جميع كواشف الزراعة مفصلة في جدول المواد) عند 37 درجة مئوية في جو رطب يحتوي على 5٪ ثاني أكسيد الكربون.
لتأسيس نموذج التهاب المفاصل العظمي (OA) في المختبر ، تم تحفيز خلايا C28/I2 باستخدام IL-1β البشري المؤتلف. استنادا إلى الأدبياتالمثبتة 6،7، تجارب أولية لتحسين الجرعة-الاستجابة المصممة لتحفيز حالة كاتابولية قوية دون سمية خلوية فورية مفرطة، تم علاج الخلايا ب 20 نانوغرام/مل IL-1β لمدة 24 ساعة.
2. التجميع التجريبي والتحويل
لتوضيح المسارات الميكانيكية، قسمت الدراسة إلى ثلاث وحدات تجريبية رئيسية، كل منها يحتوي على ثلاثة نسخ بيولوجية مستقلة على الأقل:
- كسب/فقدان وظيفة SPRY2:
تم تخصيص الخلايا إلى نموذج التحكم (OA)، OA + الناقل الفارغ (NC)، بلازميد OA + SPRY2 (OE-SPRY2)، ومجموعات RNA صغيرة متداخلة (si-NC وثلاثة تراكيب محددة ل si-SPRY2: si-695، si-800، si-896) لفحص كفاءة التداخل.
- تعديل miR-590-5p:
تم تقسيم الخلايا إلى مجموعة تحكم، نموذج OA، OA + تقليد NC، OA + mimic mimic mimic، OA + miR-590-5p mimic، OA + مثبط NC، وOA + miR-590-5p.
- التحقق الوظيفي من العلاقة التنظيمية بين miR-590-5p/SPRY2:
لتقييم العلاقة التنظيمية المقترحة بين miR-590-5p وSPRY2 بشكل أعمق، خضعت الخلايا لظروف miR-590-5p المحاكاة والمثبطات لتحديد ما إذا كان تعديل miR-590-5p قد غير تعبير SPRY2 في نموذج OA.
في عملية النقل، تم زرع خلايا C28/I2 في صفائح ذات 6 آبار بحجم 2 × 10 إلى5 خلايا/بئر. عند الوصول إلى التقاء 70٪–80٪، تم إجراء عمليات النقل باستخدام كاشف نقل تجاري قائم على الدهون وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة والإجراءات المعتمدة لتوصيل RNA صغير في الخلايا الغضروفية24. باختصار، تم تخفيف البلازميدات (OE-SPRY2 وNC؛ 2 ميكروغرام/بئر) والأوليجوننيوكليوتيدات (miR-590-5p مقلد/مثبط وsiRNAs؛ 50 نانومول) في وسط مصلي مختزل. تم حضان مركبات الحمض النووي الدهني/الحمض النووي الريبي في درجة حرارة الغرفة لمدة 15 دقيقة قبل إضافتها بشكل قطري إلى الخلايا في DMEM الخالي من المصل. بعد 6 ساعات من النقل، تم استبدال الوسط ب DMEM كامل يحتوي على 10٪ FBS، وتم زراعة الخلايا لمدة 48 ساعة إضافية قبل استخراج RNA والبروتين.
3. كشف qPCR
تم عزل إجمالي الحمض النووي الريبي والميكرو الريبي باستخدام مجموعة استخراج مخصصة للميكرو الريبي وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. تم تقييم نقاء وتركيز الحمض النووي الريبي باستخدام مطياف UV-Vis، واستخدمت عينات بنسب A260/A280 بين 1.8–2.0 للتحليلات اللاحقة. تم استخدام كواشف النسخ العكسي التجارية لتصنيع cDNA. كان إجراء دورة qPCR كما يلي: 95 درجة مئوية لمدة 10 دقائق؛ 40 دورة بدرجة حرارة 95 درجة مئوية لمدة 10 ثوان، و58 درجة مئوية لمدة 30 ثانية، و72 درجة مئوية لمدة 30 ثانية؛ يتبع ذلك تحليل منحنى الانصهار للتحقق من خصوصية البادئات وغياب الديمرات البادئية. خدم β-أكتين وU6 كعناصر تحكم داخلية ل mRNA و miRNA على التوالي. تم حساب التعبير الجيني النسبي باستخدام طريقة 2-ΔΔCt 25. جميع تسلسلات البرايمر، بما في ذلك تلك الخاصة بكول-II، SPRY2، بيكلين-1، LC3، Bcl-2، miR-590-5p، والجينات المرجعية، مدرجة في الجدول 1.
| اسم البداية | الأساس الأمامي (5′-3′) | الأساس العكسي (5′-3′) |
| U6 | ATTGGAACGATACAGAGAGAT | GGAACGCTTCACGAATGG |
| miR-590-5p | GCGTAAGGCACGGGTG | AGTGCAGGGTCCGAGGTATT |
| β-أكتين | TGGCACCCAGCAATGAA | CTAAGTCATAGTCCGCCTAGAAGCA |
| SPRY2 | TAAGCCACTGAGCAAGGAAGAT | TGGAAGGTAACACCATAAACAAGG |
| Bcl-2 | TGGGATTCCTGGGGATTGAC | TCAGTCTACTTCCTGTGATGTGTG |
| بيكلين-1 | TCCCGTGGAATGGAATGAGA | GTAAGGAACAAGTCGTATCTCTG |
| LC3-II | كاتكاا | GAGCTGTAAGCGCCTTCTAA |
الجدول 1: تسلسلات البادئات المستخدمة في التحليل الكمي لتحليل PCR (qPCR). تستخدم تسلسلات البادئية الأمامية والعكسية لتضخيم وقياس نصوص الهدف والتحكم المرجعي الداخلي بواسطة qPCR.
ما لم يذكر خلاف ذلك، تعبر البيانات كمتوسط ± انحراف معياري (SD). تم تحديد الدلالة الإحصائية باستخدام تحليل أنوفاي أحادي الاتجاه تلاه اختبار S-N-K بعد الاختبار. تشير الرموز: *P < 0.05 مقابل التحكم؛ #P < 0.05 مقابل النموذج المشار إليه أو مجموعة الضوابط السلبية؛ &P < 0.05 مقابل OA+مثبط-NC.
4. كشف البقع الغربية
تم جمع الخلايا وتحللها باستخدام محلول RIPA المدعوم بكوكتيلات مثبطات البروتياز والفوسفاتاز، وفقا لإجراءات استخلاص البروتين والتطميم المناعي المعتمدة. بعد الطرد المركزي عند 14,000 × جرام لمدة 15 دقيقة عند 4 درجات مئوية لإزالة الحطام الخلوي، تم جمع المادة الفائقة، وتم قياس تركيزات البروتين باستخدام مجموعة اختبار بروتين BCA. تم تفكيك كميات متساوية من بروتين ليزات (30 ميكروغرام)، وحلها بواسطة SDS-PAGE لمدة 1.5 ساعة، ونقلها إلى أغشية PVDF عند 300 مللي أمبير لمدة 1.5 ساعةو26 ساعة. تم حجب الأغشية بحليب جاف خالي من الدسم بنسبة 5٪ في محلول ملحي مخزن بتريس-يحتوي على 0.1٪ Tween 20 (TBST) لمدة ساعة واحدة في درجة حرارة الغرفة، تلاها الحضانة عند 4 درجات مئوية لمدة 16 ساعة مع أجسام مضادة أولية محددة (مثل مضاد SPRY2، تخفيف بنسبة 1:1000). بعد ثلاث غسلات في TBST، تم حضن الأغشية بأجسام مضادة ثانوية متقاربة ب HRP مناسبة في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين. تم تصور نطاقات البروتين باستخدام نظام كشف ECL وقياسها باستخدام برنامج ImageJ.
5. التحليل الإحصائي
تم تحليل البيانات باستخدام برامج التحليل الإحصائي. أجريت جميع التجارب باستخدام ثلاثة نسخ بيولوجية مستقلة على الأقل (n ≥ 3)، وتعرض البيانات الكمية كمتوسط ± انحراف معياري (SD). قبل الاختبار البارامتري، تم تقييم طبيعية البيانات باستخدام اختبار شابيرو-ويلك، وتم تقييم تجانس التباين. تم تقييم الدلالة الإحصائية بين مجموعات متعددة باستخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) تلاه اختبار ستودنت-نيومان-كيول (S-N-K) بعد الوقوع للمقارنات المتعددة. تم اعتبار P < 0.05 ذات دلالة إحصائية.