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研究文章

NEAT1 通过结合 miR-29b-3p 在脂多糖损伤的 Caco-2 细胞中介导肠道屏障功能障碍

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DOI:

10.3791/71021

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2026年8月14日

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* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本研究评估了NEAT1作为腹泻型肠易激综合征中肠道屏障功能障碍的诊断标志物及调控因子的作用。NEAT1在患者血清中表达升高,可结合miR-29b-3p,其敲低可改善脂多糖损伤的Caco-2细胞的屏障功能、凋亡及炎症相关指标。

摘要

腹泻型肠易激综合征(IBS-D)的发病机制尚不明确,现有治疗手段仍有限。本研究评估了NEAT1在IBS-D中的诊断价值,并探讨其潜在的调控机制。共纳入116例IBS-D患者和116名健康对照者。采用反转录定量实时PCR(RT-qPCR)检测血清中NEAT1和miR-29b-3p的水平,并通过受试者工作特征(ROC)曲线评估其诊断价值。在机制研究中,建立脂多糖(LPS)处理的Caco-2肠上皮细胞模型。采用CCK-8法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡,跨上皮电阻(TEER)评估屏障完整性,RT-qPCR检测ZO-1、occludin和claudin-2的mRNA水平。双荧光素酶报告基因(DLR)和RNA免疫沉淀(RIP)实验用于验证NEAT1与miR-29b-3p之间的结合关系。结果显示,IBS-D患者中NEAT1高表达,miR-29b-3p低表达,二者水平呈显著负相关。NEAT1敲低可上调miR-29b-3p水平,增强细胞活力和TEER,减少细胞凋亡,提高ZO-1和occludin的mRNA水平,降低claudin-2的mRNA水平,并缓解LPS处理的Caco-2细胞中与屏障损伤相关的各项指标。综上所述,血清NEAT1可能是IBS-D的候选生物标志物,且NEAT1/miR-29b-3p轴可能参与了肠屏障功能障碍的调控过程。

引言

以腹泻为主的肠易激综合征(IBS-D)是一种常见的功能性胃肠道疾病,其特征为腹痛、腹胀以及排便习惯改变1。目前,IBS-D 的病理生理机制尚未完全阐明2。现有的治疗方法主要为对症缓解,疗效有限且复发率较高3。普遍认为 IBS-D 涉及多种因素的相互作用,例如脑-肠轴调节异常、内脏高敏感性、低度肠道炎症以及屏障功能障碍4,5。尽管这些诊断标准在一定程度上实现了诊断的规范化,但其主观性较强,可能导致诊断延迟或误分类,尤其是在患者症状与炎症性肠病或其他器质性疾病重叠时。在常规临床实践中,目前尚无经过验证的 IBS-D 客观生物标志物。因此,探索一种既可作为诊断标志又具有潜在治疗价值的新型分子靶点,已成为当前 IBS-D 研究领域的一项迫切需求。

近年来,长链非编码RNA作为表观遗传调控中的关键分子,在多种疾病的诊断标志物和治疗靶点方面展现出巨大潜力6,7。腹泻型肠易激综合征(IBS-D)的主要病因是肠道屏障功能受损8。紧密连接蛋白的破坏导致"肠漏"....

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方案

患者的纳入

所有参与者在充分了解研究内容后均签署了书面知情同意书。本研究方案已通过上海市浦东新区人民医院伦理委员会审查批准(编号:2024k007)。样本量使用G*Power软件进行计算:所选检验方法为t检验,统计检验设计用于检测两组独立样本之间的差异。设定效应量d = 0.5,α = 0.05,检验效能 = 0.9,计算结果表明每组至少需纳入86例受试者。为应对试验过程中可能出现的不可预见情况,每组实际纳入116例患者。本研究共纳入2024年7月至2025年7月期间在上海市浦东新区人民医院就诊的116例腹泻型肠易激综合征(IBS-D)患者作为实验组。纳入标准为:(1)符合罗马IV诊断标准的IBS-D患者;(2)结肠镜检查显示黏膜无器质性病变。排除标准为:(1)患有炎症性肠病(IBD)、结直肠癌等疾病者;(2)糖尿病患者;(3)近期有腹部手术史者;(4)患有严重心、肝、肾功能不全者。同时,招募了116名在年龄、性别等人口学特征上与患者相匹配的健康志愿者作为对照组。健康对照者经确认无慢性胃肠道疾病史及相关临床症状。对所有受试者采集5 mL外周静脉血,将上清液转移至-80 °C超低温冰箱中冷冻保存,以备后续RNA提取使用。

每位参与者均完成了一份为期10天的问卷,用于记录以下临床表现:(a)采用10分制视觉模拟量表评估腹痛严重程度;(b)调查期间腹痛发作频率(疼痛天数);(....

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结果

NEAT1 的表达及诊断价值

与健康对照(HC)组相比, NEAT1 IBS-D 患者中的表达水平显著升高(P < 0.0001; 图1A曲线下面积(AUC) NEAT1,如受试者工作特征(ROC)曲线所示,为0.867(95% CI:0.821–0.913)。其特异性为75.9%,敏感性为84.5%(图1B)。这表明异常 NEAT1 IBS-D 患者血清中的表达可作为该疾病的一种新型诊断生物标志物。

此外,对健康组和腹泻型肠易激综合征(IBS-D)组患者的临床数据进行了比较。结果显示,两组在年龄、性别或其他特征方面均无显著差异(P > 0.05)。然而,在HADS评分、排便次数和粪便形态方面存在显著差异(P < 0.0001,表.......

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讨论

腹泻型肠易激综合征(IBS-D)是一种常见的功能性胃肠道疾病,其病理机制尚未完全阐明。近年来,长链非编码RNA(lncRNA)作为表观遗传调控中的关键分子,在疾病诊断与治疗领域展现出巨大潜力。lncRNA NEAT1 已在多种疾病中被研究,如结直肠癌24、胶质瘤25和心肌梗死26。多项研究表明,NEAT1 参与调控炎症反应13、细胞增殖27以及肠道屏障完整性28。然而,NEAT1 在 IBS-D 中的特异性表达、其临床价值以及在 IBS-D 发生发展中的调控机制仍有待深入探索。

NEAT1 在多种炎症条件下表达上调,例如肺炎29、骨关节炎30

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披露

作者声明无利益冲突。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
24孔板CorningCLS3524用于细胞接种
96孔板CorningCLS3599用于CCK-8实验中的细胞接种
Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒InvitrogenV13242用于检测细胞凋亡率
抗AGO2单克隆抗体Proteintech67934-1-Ig用于免疫沉淀Ago2结合的RNA复合物
抗Claudin-2抗体Invitrogen32-5600一抗,稀释比例1:1000
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174一抗,稀释比例1:5000;作为上样对照
抗人IgG抗体Proteintech10284-1-AP用作RIP实验的阴性对照
抗Occludin抗体Abcamab31721一抗,稀释比例1:500
抗ZO-1抗体Proteintech21773-1-AP一抗,稀释比例1:1000
Caco-2细胞SUNNCELLSNL-068用于构建肠上皮屏障模型
CCK-8试剂盒SolarbioCA1210细胞增殖检测试剂盒
氯仿Sigma-AldrichC2432用于RNA提取过程中的相分离
DMEM培养基Gibco11965092用于细胞培养
双荧光素酶报告基因检测试剂盒ThermoFisher16186用于检测荧光素酶活性
ELISA试剂盒(用于IL-1β)R&D SystemsDY201用于检测细胞培养上清中的目标蛋白
ELISA试剂盒(用于IL-6)R&D SystemsD6050B用于检测细胞培养上清中的目标蛋白
ELISA试剂盒(用于IL-8)R&D SystemsNBP3-28022用于检测细胞培养上清中的目标蛋白
ELISA试剂盒(用于TNF-α)R&D SystemsDTA00D用于检测细胞培养上清中的目标蛋白
增强型化学发光(ECL)底物Thermo Fisher32106用于显影蛋白条带
乙醇(75%)Sigma-Aldrich459844用于洗涤RNA沉淀
FBS(胎牛血清)Gibco10099141用于细胞培养
流式细胞仪Beckman CoulterB53002用于检测细胞凋亡率
HRP标记的二抗Cell Signaling Technology7074催化ECL底物产生化学发光信号
异丙醇Sigma-Aldrich1133502500用于RNA沉淀
Lipofectamine 3000ThermoFisherL3000015转染试剂
脂多糖(LPS)Sigma-AldrichL2880用于诱导构建细胞模型
酶标仪BioTekEpoch 2用于检测96孔板中样品的吸光度
Nanodrop微量分光光度计Thermo ScientificND-2000C用于测定RNA浓度和纯度
脱脂奶粉CoolaberCN7861用于封闭膜(配制成5%溶液)
PARIS试剂盒Thermo FisherAM1921用于细胞核质分离
青霉素–链霉素Gibco15140122用于防止细胞培养过程中的污染
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher23225用于测定蛋白浓度
pmirGLO双荧光素酶载体PromegaE1330双荧光素酶报告基因载体
PrimeScript RT反转录试剂盒TakaraRR047A用于将RNA反转录为cDNA
PVDF膜MilliporeIPVH00010用于SDS-PAGE后的蛋白转膜
实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems4365464用于检测目标基因
RIPA裂解液(含蛋白酶抑制剂)Thermo Fisher89901用于细胞总蛋白提取
RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Sigma-Aldrich17-701使用Protein A/G磁珠进行RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)实验
SDS-PAGE试剂(10%胶)TargetMolC0189用于按分子量分离蛋白质
SYBR Green预混液Thermo Fisher4309155用于PCR检测
跨膜电阻测量仪(伏欧表)MilliporeMERS00002跨膜电阻测量仪,用于测定单层细胞完整性
Transwell小室Corning CostarCLS3413用于单层细胞培养及TEER值测定
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN用于总RNA提取

参考文献

  1. Ren M, Ma J, Qu M. Network pharmacology integrated with molecular docking and molecular dynamics simulations to explore the mechanism of Shaoyao Gancao Tang in the treatment of asthma and irritable bowel syndrome. Medicine (Baltimore). 2024;103(50).
  2. Zhao C, Zhou X, Shi X. The influence of Nav1.9 channels on intestinal hyperpathia and dysmotility. Channels (Austin). 2023;17(1):2212350.
  3. Jiang J, et al. Effectiveness of Tong-Xie-Yao-Fang combined with Si-Ni-San for irritable bowel syndrome: a protocol for systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2021;100(11).
  4. L....

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