بحثت هذه الدراسة في التفاعل بين FGD5-AS1 وmiR-93-5p في نماذج النزيف الداخلي الدماغي التجريبية ووجدت أن سقوط FGD5-AS1 مرتبط بانخفاض الإصابات العصبية والالتهاب والإجهاد التأكسدي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة بحثية
* These authors contributed equally
بحثت هذه الدراسة في التفاعل بين FGD5-AS1 وmiR-93-5p في نماذج النزيف الداخلي الدماغي التجريبية ووجدت أن سقوط FGD5-AS1 مرتبط بانخفاض الإصابات العصبية والالتهاب والإجهاد التأكسدي.
النزيف داخل الدماغ (ICH) هو اضطراب عصبي مرتبط بمعدلات وفيات وإعاقة مرتفعة وقد يؤدي إلى إصابات عصبية شديدة. بحثت هذه الدراسة في دور وآلية FGD5-AS1 في ICH. تم إنشاء نماذج في المختبر والجسم الحي. تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي العكسي (RT-qPCR) لقياس تعبير FGD5-AS1 وmiR-93-5p. تم تقييم العجز العصبي باستخدام درجة شدة الأعصاب المعدلة (mNSS)، وتم تقييم وذمة الدماغ باستخدام طريقة الوزن الجاف-الرطب. تم استخدام اختبار التوربينت المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) لقياس السيتوكينات الالتهابية ومؤشرات الإجهاد التأكسدي. تم تقييم بقاء الخلايا باستخدام مجموعة اختبار لفعالية وتكاثر الخلية. تم فحص التفاعل بين FGD5-AS1 وmiR-93-5p باستخدام اختبارات تقرير اللوسيفيراز المزدوج وتحليل الارتباط من بيرسون. رافق التفاعل التجريبي مع تعبير FGD5-AS1 في النماذج الحيوانية والخلوية على حد سواء. أدى تثبيط FGD5-AS1 إلى تخفيف تورم الدماغ، وتحسين الأداء العصبي، وتقليل الإصابات الالتهابية والتأكسدية، وتعزيز بقاء الخلايا البطانية. أدى تثبيط miR-93-5p إلى تقليل هذه التأثيرات الوقائية، مما دعم تفاعلا تنظيميا بين الجزيئيين. نظم FGD5-AS1 تعبير miR-93-5p سلبا، كما أن تثبيط miR-93-5p خفف التأثيرات التي لوحظت بعد فقدان FGD5-AS1. تشير هذه النتائج إلى أن FGD5-AS1 قد يساهم في إصابة الدماغ المرتبطة ب ICH من خلال تنظيم miR-93-5p، وأن محور FGD5-AS1/miR-93-5p قد يمثل هدفا محتملا لمزيد من الدراسة في ICH التجريبي.
النزيف داخل الدماغ (ICH) هو اضطراب عصبي يتميز بمعدلات وفيات وإعاقة مرتفعة، حيث يشكل 10٪ إلى 20٪ من جميع حالات السكتة الدماغية 1,2. نظرا لعدم وجود أهداف علاجية فعالة، يقتصر علاج الالتهاب الداخلي الداخلي حاليا على الجراحة والرعاية الداعمة3. قام بينيو وآخرون بالتحقق من صحة توقعات وفيات الرطوبة الداخلية، والنتائج الوظيفية، ونسبة نمو الورم الدموي، مما وفر منظورا جديدا للعاملين في الرعاية الصحية4. على الرغم من التقدم في علاج السرطان المزمن، لا تزال نتائج المرضى ضعيفة. لذلك، فإن تحديد أهداف علاجية جديدة لسرطان الدم المكرر الداخلي أمر مهم لتحسين التوقعات طويلة الأمد.
تتكون الحمض النووي الريبي غير المشفرة الطويلة (lncRNAs) من فئة من النسخ غير المشفرة للبروتين التي تتجاوز طولها 200 نيوكليوتيد والتي تنظم التعبير الجيني من خلال آليات متنوعة، بما في ذلك العمليات النسخية، وما بعد النسخ، والعمليات فوق الجينية5. أظهرت الأدلة المتراكمة أن التعبير الشاذ عن ال lncRNA مرتبط بتكوين مجموعة من الاضطرابات العصبية، مثل السكتة الدماغية، وإصابات الدماغ الرضحية، والنزيف داخل الدماغ، والنزيف تحت العنكبوتية6. من بين هذه الجزيئات التنظيمية، تم ربط FGD5-AS1 بعدة عمليات خلوية، بما في ذلك التكاثر، والموت المبرمج، والإشارات الالتهابية، واستجابات الإجهاد التأكسدي. من خلال آليات مثل النشاط التنافسي للحمض النووي الريبي الداخلي، والتنظيم النسخي، والتعديل فوق الجيني، يؤثر FGD5-AS1 على التعبير عن عدة أهداف في المراحل اللاحقة. تم الإبلاغ عن اضطراب في التعبير عن FGD5-AS1 في حالات مرضية مختلفة، بما في ذلك الأورام الخبيثة، واضطرابات القلب والأوعية الدموية، والأمراض الأيضية 7,8,9,10,11. ومع ذلك، لا تزال أهميتها البيولوجية في الأمراض العصبية غير مفهومة بشكل كامل. أظهرت دراسات سابقة أن FGD5-AS1 يشارك في تطور الورم الدبقي والأرومية الدبقية12,13 ويساهم في إصابة الخلايا العصبية تحت حالات الحرمان من الأكسجين-الجلوكوز/إعادة التروية14. تشير هذه الملاحظات إلى أن FGD5-AS1 قد يلعب دورا تنظيميا في الإصابات العصبية؛ ومع ذلك، لم يتم توضيح مساهمته في تلف الدماغ بعد السرطان الخارجي الداخلي بعد بشكل كامل.
الميكروRNA (miRNAs) هي RNA قصيرة غير مشفرة تنظم التعبير الجيني من خلال التفاعل مع التسلسلات التكميلية داخل RNA الرسول المستهدف15. أظهرت الدراسات أن ال miRNA تلعب أيضا أدوارا مهمة في ICH. على وجه التحديد، يعزز miR-143-3p هجرة العدلات عبر البطانة بعد إصابة دماغية حادة من خلال استهداف ATP6V1A16. يمارس miR-195-5p تأثيرا وقائيا ضد إصابات الدماغ الناتجة عن ICH من خلال تثبيط تعبير MMP-9 و MMP-217. تم تحديد MiR-93-5p أيضا كهدف علاجي لتحسين النتائج بعد ICH18. على الرغم من أن الدراسات أكدت التعبير غير الطبيعي ل FGD5-AS1 و miR-93-5p في ICH ودورهم في تطور الخلل العصبي بعد ICH، إلا أن الأبحاث السابقة ركزت بشكل أساسي على تأثيرهما البيولوجي الفردي. لم يتم بعد تحديد العلاقة التنظيمية التنافسية بين FGD5-AS1 وmiR-93-5p كحمض RNA ذاتي التكوين بشكل واضح.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. الحيوانات التجريبية
تمت الموافقة على هذا البحث من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان في مستشفى غانتشو الشعبي (الموافقة رقم 20230789) وأجري وفقا صارما لدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية. تم استخدام جرذان SD إناث بدرجة SPF (عمرها 6–8 أسابيع، وزنها 180–230 جم) في هذه الدراسة. تم إيواء الفئران مع إمكانية الوصول إلى الطعام والماء مجانا في ظروف محكمة تتراوح بين 22 درجة مئوية ± 3 درجات مئوية ودورة ضوء/ظلام لمدة 12 ساعة. سمح للحيوانات بالتأقلم لمدة 7 أيام قبل التجربة. المواد الكيميائية والكواشف والمعدات المستخدمة في البروتوكول مدرجة في جدول المواد.
2. تأسيس نموذج ICH في الحياة الحية
لتوليد نموذج النزيف الداخلي الدماغي التجريبي (ICH)، تم إذابة 0.23 وحدة من كولاجناز النوع السابع في 1 ميكرولتر من محلول ملحي فسيولوجي عقيم. تم تخدير الفئران بصوديوم بنتوباربيتال داخل الصفاق (50 ملغ/كجم)، وبعد ذلك تم حقن محلول الكولاجيناز بشكل ستيريوتاكتي في المخطط بمعدل 0.5 ميكرولتر/دقيقة (0.2 مم خلف النقطة الأمامية، 3.0 مم جانبيا للخط الأوسط، و6 مم عميقا في سطح الجمجمة). خضعت الحيوانات في المجموعة الضابطة لنفس الإجراء لكنها تلقت كمية مماثلة من المحلول الملحي الفسيولوجي بدلا من الكولاجناز. يتم توفير نظرة عامة تخطيطية لتصميم التجربة في الشكل التكميلي 1.
الشكل الإضافي 1: مخطط تصميم تجارب الحيوانات. تم تقسيم الفئران عشوائيا إلى مجموعتين: استخدمت مجموعة واحدة كولاجناز 0.23U من النوع السابع لبناء نموذج ICH؛ استخدمت مجموعة واحدة محلول ملحي فسيولوجي كمجموعة ضابطة. تم تقسيم فئران مجموعة النماذج عشوائيا إلى دفعتين لتحليل دور FGD5-AS1 في ICH والتأثير التآزري لمحور FGD5-AS1/miR-93-5p. بعد ساعة من تحفيز ال ICH، تم حقن كاشف النقل في دماغ الجرذ. تقييم الوظيفة العصبية للفئران التي تستخدم mNSS في الأيام 0 و1 و3 و7؛ جمع أنسجة الدماغ بعد تحفيز التهاب الرحم الهوائي لمدة 7 أيام. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
تم تقسيم الفئران عشوائيا إلى مجموعتين. تم استخدام مجموعة واحدة لتحليل دور FGD5-AS1 في ICH وتم تقسيمها إلى أربع مجموعات فرعية: Control، ICH، ICH + lentivirus (LV)-shNC، و ICH + LV-shFGD5-AS1. أما المجموعة الأخرى فقد استخدمت لتحليل التأثيرات التآزرية لمحور FGD5-AS1/miR-93-5p وقسمت إلى خمس مجموعات فرعية: ICH، ICH + LV-shNC، ICH + LV-shFGD5-AS1، ICH + LV-shFGD5-AS1 + antagomir NC، وICH + LV-shFGD5-AS1 + miR-93-5p antagomir. كل مجموعة شملت 12 فأرا. بعد ساعة من تحفيز ال ICH، تم حقن مادة النقل في دماغ الجرذان بجرعة 2 ملغ/كغ.
3. زراعة الخلايا ومعالجتها
تعد خلايا البطانة الوعائية الدقيقة في الدماغ (BMECs) نموذجا رئيسيا لدراسة الحاجز الدموي الدماغي، والآليات الكامنة وراء الاضطرابات العصبية، وتوصيل الأدوية20. تم إنشاء نموذج ICH في المختبر باستخدام علاج الحرمان من الأكسجين والجلوكوز (OGD)/الهيمين في BMECs3. تم زراعة BMECs في DMEM خال من الجلوكوز والمصل تحت خليط غازي يحتوي على 5٪ ثاني أكسيد الكربون2 و95٪ نيتروجين2 لمدة 10 دقائق. ثم عولجت الخلايا بهيمين (10 ميكرومول) ونقلت إلى غرفة لا هوائية تحتوي على 5٪CO2 و95٪N2 لمدة ساعتين. تم إنهاء OGD بإعادة الخلايا إلى ظروف الزراعة الطبيعية. تم علاج المجموعة الضابطة بمتلازمة PBS في نفس الظروف.
تم نقل الخلايا وفقا لتعليمات الشركة المصنعة. تم نقل الخلايا ب siRNA 20 نانوميل FGD5-AS1 (si-FGD5-AS1)، أو siRNA التحكم السلبي (si-NC)، أو مثبط miR-93-5p، أو مثبط التحكم الفارغ (مثبط NC).
4. اختبار معدل لدرجة شدة الأعصاب
بعد تأسيس نموذج ICH في الجسم الحي ، تم تقييم الوظائف العصبية باستخدام درجة شدة الأعصاب المعدلة (mNSS) في الأيام 0 و1 و3 و7. تم قياس الدرجات بناء على أربعة مجالات: الوظائف الحركية، الوظائف الحسية، التوازن، ووظيفة الانعكاس. أشارت الدرجات من 1 إلى 4 إلى ضعف خفيف، و5 إلى 9 إلى ضعف متوسط، و10 إلى 14 إلى ضعف شديد.
5. جمع عينات
بعد 7 أيام من تحفيز الرحم الخلفي الداخلي، تم تخدير الفئران بحقن داخلي للبريتون بجرعة 50 ملغ/كغ من الصوديوم بنتوباربيتال، تلاها القتل الرحيم من خلال خلع عنق الرحم وجمع أنسجة الدماغ.
6. تقييم الوذمة الدماغية
تم تقييم الوذمة الدماغية باستخدام طريقة الوزن الجاف-الرطب19. تم وزن الدماغ مباشرة بعد الاستخراج للحصول على الوزن الرطب. ثم جفف النسيج في فرن بدرجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة ثم تم وزنه مرة أخرى للحصول على الوزن الجاف. تم حساب محتوى ماء الأنسجة كما يلي:
[(وزن رطب - وزن جاف) / وزن رطب] × 100٪
7. PCR الكمي في الوقت الحقيقي
تم عزل إجمالي الحمض النووي الريبي من عينات الأنسجة والخلايا باستخدام كاشف استخراج الحمض النووي الريبي وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. تم تصنيع الحمض النووي المكملم لاحقا باستخدام مجموعة نسخ عكسي. ثم تم إجراء تحليل PCR الكمي باستخدام منصة PCR في الوقت الحقيقي، مع GAPDH وU6 كجينات مرجعية داخلية. تكون بروتوكول التضخيم من خطوة إزالة الطبيعة الأولية عند 95 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، تليها 40 دورة إزالة الطبيعة عند 95 درجة مئوية لمدة 15 ثانية، والتلدين/التمديد عند 60 درجة مئوية لمدة 60 ثانية. تم حساب مستويات التعبير الجيني النسبية باستخدام طريقة 2−ΔΔCt . تم توفير تسلسلات التمهيد المستخدمة في هذه الدراسة في الجدول التكميلي 1.
الجدول التكميلي 1: تسلسلات البادئات وتساويات الكواشف ذات الصلة المستخدمة في هذه الدراسة. التسلسلات المشاركة في تجارب qPCR في الوقت الحقيقي والتسلسلات ذات الصلة للكواشف المستخدمة في التجارب المختبرية . يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
8. اختبار تكاثر الخلايا
تم زرع الخلايا المنقولة في صفائح بسعة 96 بئرا. بعد الزراعة لمدة 0 و24 و48 و72 ساعة، تمت إضافة 10 ميكرولتر من مادة CCK-8 لكل بئر. تم حضن الخلايا عند 37 درجة مئوية لمدة ساعتين، وتم قياس الكثافة البصرية عند 450 نانومتر باستخدام قارئ الميكرولوتين.
9. اختبار مراسل لوسيفيراز مزدوج
تم استنساخ أنواع البرية (WT) والمتحولة (MUT) 3′-UTR من FGD5-AS1 التي تحتوي على موقع ارتباط miR-93-5p إلى متجه pGL3. تم تحويل المتجه بالتزامن مع مقلد miR-93-5p باستخدام كاشف النقل. تم قياس النشاط النسبي للوسيفيراز باستخدام نظام تقرير مزدوج اللوسيفيراز.
10. اختبار التوربينت المناعي المرتبط بالإنزيمات
تم تجانس عينات أنسجة الدماغ (20–50 ملغ) في محلول تحلل RIPA البارد جدا بنسبة نسيج إلى حاجز 1:9. بعد التجانس، تم طرد العينات بحرارة 12,000 × جرام لمدة 20 دقيقة عند 4 درجات مئوية، وتم جمع المواد الفائقة الناتجة للتحليل. تم جمع ال BMECs من كل مجموعة تجريبية وطردها المركزي عند 12,000 جرام × لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية، وبعد ذلك تم الاحتفاظ بالمواد الفائقة. تم تحديد تركيزات MDA وIL-1β وIL-6 وTNF-α لاحقا باستخدام مجموعات الفحص المقابلة وفقا لتعليمات المصنعين.
11. التحليل الإحصائي
تعرض جميع البيانات كمتوسط ± SD. تم تصور البيانات باستخدام برامج إحصائية. تم تكرار كل تجربة ثلاث مرات على الأقل. تم استخدام اختبار At-Test لمقارنة مجموعتين، وتم استخدام تحليل التباين أحادي الاتجاه تلاه اختبار Tukey بعد الاختبار لمقارنة أكثر من مجموعتين. تم اعتبار قيمة P < 0.05 ذات دلالة إحصائية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تأثير FGD5-AS1 على فئران ICH
كان تعبير FGD5-AS1 أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة ICH مقارنة بالمجموعة الضابطة (P < 0.0001؛ الشكل 1A). بعد النقل باستخدام LV-shFGD5-AS1، انخفض تعبير FGD5-AS1 بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة LV-shNC (الشكل 1B). كشف تقييم وذمة الدماغ عن وذمة دماغية أكثر شدة في فئران ICH مقارنة بالفئران الضابطة، بينما أدى إسكات FGD5-AS1 إلى تقليل محتوى ماء الدماغ بشكل ملحوظ (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تلف الدماغ الناتج عن النزيف الدماغي لا ينتج فقط عن حدث النزيف الأولي، بل أيضا من سلسلة من الاستجابات المرضية الثانوية التي تتطورمع مرور الوقت. بينما يسبب الورم الدموي الأولي اضطرابا ميكانيكيا مباشرا للأنسجة المحيطة، فإن الإصابة اللاحقة تتوسط بعمليات مثل التنشيط الالتهابي، والتلف التأكسدي، وموت الخلايا المبرمج. تساهم هذه الآليات الثانوية بشكل كبير في تدهور الأعصابوالنتائج السريرية غير المواتية. وبالتالي، يظل تحديد المسارات الجزيئية القادرة ع...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لا يكشف عن المؤلفين مصالح مالية أو غير مالية ذات صلة.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Antagomir NC | GenePharma، الصين | B04007 | السيطرة السلبية antagomir |
| BMECs | ATCC، الولايات المتحدة الأمريكية | CRL-8270 | خلايا البطانة الوعائية الصغيرة للدماغ البشري |
| Cell Counting Kit-8 (CCK-8) | Beyotime، الصين | C0038 | مجموعة فحص قابلية خلايا للحياة |
| DMEM medium | Gibco، الولايات المتحدة الأمريكية | 12430054 | وسط خالي من الجلوكوز والصروم |
| Dual-Glo Luciferase Assay System | Promega، الولايات المتحدة الأمريكية | E2920 | كشف نشاط اللوسفيراز |
| Electronic balance | Sartorius | Secura224-1CN | ميزان دقيق لوزن الأنسجة |
| GAPDH و U6 primers | Sangon Biotech | خدمة تصنيع primers مخصص | برايمر المرجع الداخلي |
| Graphpad Prism 8.0 | GraphPad Software، الولايات المتحدة الأمريكية | —— | برنامج التحليل الإحصائي |
| Hemin | MCE، الصين | HY-19424 | متفاعل Hemin لتحريض إصابة الخلايا |
| IL-1 beta ELISA kits | Abcam، المملكة المتحدة | ab197742 | تحصيل السيتوكينات الالتهابية |
| IL-6 ELISA kits | Abcam، المملكة المتحدة | ab222503 | تحصيل السيتوكينات الالتهابية |
| LightCycler 96 PCR system | Roche، سويسرا | 5815916001 | أداة PCR في الوقت الحقيقي |
| Lipofectamine 3000 | Invitrogen، الولايات المتحدة الأمريكية | L3000001 | متفاعل النقل |
| MDA assay kit | Beyotime، الصين | S0131 | مجموعة اختبار أكسدة الدهون |
| Microplate reader | BioTek | Synergy H1 | قياس OD450 |
| miR-93-5p antagomir | GenePharma، الصين | B05001 | مكبح miR-93-5p لتجارب داخل الجسم |
| PBS | Solarbio، الصين | P1020 | محلول ملحي مدعم بالفوسفات |
| Pentobarbital sodium | Sigma، Merck KGaA | 11715 | عامل مخدر |
| pGL3-Promoter | NovoPro، الصين | V011541 | نواقل اللوسفيراز المبلغ |
| PrimeScript RT Mix kit | Takara، اليابان | RR037A | مجموعة النسخ العكسي |
| RIPA | Beyotime، الصين | P0013B | محلول انحلال البروتين/الأنسجة |
| ShFGD5-AS1 lentivirus | GenePharma، الصين | D02001 | نواقل كبح FGD5-AS1 |
| SPF-grade female SD rat | Vital River | —— | بعمر 6-8 أسابيع، درجة SPF |
| SYBR Green Realtime PCR Master Mix | Takara، اليابان | RR420A | متفاعل PCR الكمي |
| TNF-α ELISA kits | Abcam، المملكة المتحدة | ab208348 | تحصيل السيتوكينات الالتهابية |
| TRIzol reagent | Invitrogen، الولايات المتحدة الأمريكية | 15596026 | متفاعل استخراج RNA الكلي |
| Type VII collagenase | Sigma، Merck KGaA | C0773 | من Clostridium histolyticum؛ تحريض ICH |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.