Die Studie wurde vom Ethikkomitee des Zhangjiakou First Hospital genehmigt (Genehmigungsnummer: 2024-KY-18). Alle Teilnehmer erhielten Informationen über die Studienziele und potenziellen Risiken und gaben vor der Einschreibung eine schriftliche Einwilligungserklärung ab. Venöse Blutproben wurden von gesunden Kontrollpersonen im Rahmen von Routineuntersuchungen sowie von Patienten mit SCI unmittelbar nach der Krankenhauseinweisung entnommen. Die Laboranalysen wurden durch das klinische Labor des Krankenhauses durchgeführt. Die in diesem Protokoll verwendeten Forschungsmittel sind in der Tabelle der Materialien aufgeführt.
1. Probanden
Insgesamt 75 Patienten mit einer Rückenmarkverletzung (SCI) wurden zwischen Januar 2023 und Januar 2025 vom Zhangjiakou First Hospital rekrutiert. Die Einschlusskriterien waren eine mittels Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRI) bestätigte Rückenmarkverletzung sowie ein Zeitraum von bis zu 12 Stunden zwischen Verletzungszeitpunkt und Krankenhauseinweisung. Die Ausschlusskriterien waren: Vorgeschichte einer Rückenmark- oder Hirnverletzung bzw. -operation innerhalb der letzten sechs Monate; schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Myokardinfarkt oder Arrhythmie; Schwangerschaft oder Stillzeit; sowie maligne Tumore, Leber- oder Nierenfunktionsstörungen, schwere zerebrovaskuläre Erkrankungen oder Infektionskrankheiten.
Gemäß den neurologischen Klassifizierungsstandards der American Spinal Injury Association (ASIA)26 wurden 75 Patienten mit Rückenmarkverletzung (SCI) in die Gruppen mit normaler neurologischer Funktion (n = 21), inkompletter SCI (n = 36) und kompletter SCI (n = 18) eingeteilt. Die Verteilung der Verletzungsstellen war wie folgt: zervikal, 36,0 %; thorakal, 30,7 %; und lumbal, 33,3 %. 30 gesunde Probanden, die der Studienpopulation hinsichtlich Alter und Geschlecht angeglichen waren, wurden zufällig rekrutiert, um als Kontrollgruppe zu dienen. Für alle Teilnehmer wurde die baseline-klinische Information erhoben. Die Einschlusskriterien für gesunde Personen waren: keine Vorgeschichte von Rückenmark- oder Hirntrauma, Operationen oder neurologischen Erkrankungen; keine Vorgeschichte chronisch-entzündlicher Erkrankungen, Autoimmunerkrankungen oder Malignome; keine schwere kardiovaskuläre, hepatische oder renale Erkrankung; keine akute oder chronische Infektion innerhalb der letzten 4 Wochen; keine Schwangerschaft oder Stillzeit; sowie eine Anpassung von Alter und Geschlecht an die SCI-Gruppe.
Das Functional Independence Measure (FIM) wurde zur Beurteilung der funktionellen Unabhängigkeit im täglichen Leben eingesetzt. Die maximale FIM-Punktzahl beträgt 126. Tastsensibilität, Acmesthesie und motorische Werte wurden zur Bewertung der sensorischen und motorischen Funktion verwendet. Die maximale Punktzahl für Tastsensibilität und Acmesthesie betrug 112, die maximale motorische Punktzahl war 100. Niedrigere Werte weisen auf eine schwerwiegendere neurologische Beeinträchtigung hin.
2. Zellkultur, Modellerstellung und Transfektion
Immortalisierte murine Mikrogliazellen der Linie BV2 wurden vom Cell Resource Center des Shanghai Institute of Biotechnology bezogen. Die Zellen wurden in einem Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) mit hohem Glucosespiegel kultiviert, das mit 10 % fetalem Kälberserum (FBS), Penicillin (100 U/mL) und Streptomycin (100 U/mL) ergänzt war. Die Zellen wurden bei 37 °C in einem befeuchteten Inkubator mit 5 % CO₂ gehalten.
Zur Modellerstellung wurden BV2-Zellen 24 h lang mit 0, 10, 20, 50, 100, 150 oder 200 ng/mL Lipopolysaccharid (LPS) stimuliert. Die optimale LPS-Konzentration wurde anhand der experimentellen Ergebnisse ausgewählt.
Zur Transfektion wurden BV2-Zellen in 6-Well-Platten ausgesät und transfiziert, sobald sie die geeignete Konfluenz erreicht hatten. Ein Transfektionsreagenz wurde gemäß den Herstelleranweisungen mit 1,5 µL/Well verwendet. Nach 6 h wurde das Kulturmedium durch frisches Medium ersetzt, und die Zellen wurden weitere 24 h kultiviert. Der LINC00707-Knockdown-Konstrukt, der entsprechende negative Kontrollkonstrukt, das miR-145-5p-Oligonukleotid sowie das entsprechende Kontroll-Oligonukleotid wurden jeweils mit einer Konzentration von 50 nM pro Well eingesetzt. Alle Transfektionsexperimente wurden unabhängig voneinander mindestens 5-mal durchgeführt, mit jeweils 3 parallelen Wiederholungen pro unabhängigem Experiment. Die Daten wurden statistisch anhand der Ergebnisse von mindestens 5 unabhängigen Experimenten ausgewertet.
3. ELISA
Die Kulturüberstände transfizierter und mit LPS stimulierter BV2-Zellen wurden durch Zentrifugation bei 12.000 × g für 10 min gesammelt, und die Konzentrationen von Interleukin-1β (IL-1β), IL-6 und Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) wurden mithilfe der entsprechenden ELISA-Kits gemessen. Kurz gesagt, der Test wurde durch sequenzielle Inkubation mit einem biotinylierten Antikörper, einem HRP-Streptavidin-Konjugat und einem TMB-Substrat gemäß den Herstelleranweisungen durchgeführt. Die Absorption wurde bei 450 nm mit einem Mikroplatten-Reader aufgezeichnet. Die Zytokinkonzentrationen wurden anhand von Standardkurven bestimmt. Jede Probe wurde im Dreifachansatz gemessen, und es wurden 6 unabhängige Experimente durchgeführt.
4. Messung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS)
Die intrazellulären ROS-Spiegel in mit LPS stimulierten BV2-Zellen wurden mithilfe eines Assays zur Bestimmung reaktiver Sauerstoffspezies gemessen. Kurz gesagt wurden die Zellen 20 Minuten lang mit 10 µmol/L DCFH-DA bei 37 °C inkubiert. Nach der Inkubation wurde der Überstand verworfen und die Zellen dreimal mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen, um überschüssige extrazelluläre Sonde zu entfernen. Die Fluoreszenzintensität wurde mit einem Mikroplattenreader bei einer Anregungswellenlänge von 488 nm und einer Emissionswellenlänge von 525 nm gemessen. Die relativen ROS-Spiegel wurden anhand der Fluoreszenzintensität berechnet. Alle Proben wurden im Dreifachansatz analysiert, und das gesamte Experiment wurde unabhängig mindestens fünfmal wiederholt.
5. Nachweis von Malondialdehyd, Superoxiddismutase und Glutathion
Behandelte BV2-Zellen wurden gesammelt und Zellhomogenate hergestellt. Die Proben wurden bei 12.000 × g 10 min bei 4 °C um den Überstand zu erhalten. Handelsübliche Nachweiskits für Malondialdehyd (MDA), Superoxiddismutase (SOD) und Glutathion (GSH) wurden gemäß den Herstelleranweisungen verwendet, um deren Konzentrationen in den zellulären Überständen zu bestimmen. Alle Proben wurden im Dreifachansatz analysiert, und das gesamte Experiment wurde unabhängig mindestens fünfmal wiederholt.
6. Dual-Luciferase-Reporter-Assay
Die Abschnitte der 3' nichtcodierenden Region (3' UTR) von LINC00707 und TRAF6, die die vorhergesagten Bindungsstellen für miR-145-5p enthalten, sowie die entsprechenden mutierten Sequenzen wurden in den pmirGLO-Luciferase-Reporter-Vektor kloniert, um Wildtyp-(WT-LINC00707 und WT-TRAF6) und Mutanten-(MUT-LINC00707 und MUT-TRAF6) Reporter-Konstrukte zu erzeugen. BV2-Zellen wurden gemeinsam mit den Reporter-Konstrukten und miR-145-5p-Oligonukleotiden transfiziert und 24 h kultiviert. Anschließend wurden die Zellen gesammelt und die Aktivitäten von Feuer- und Renilla-Luciferase mittels eines Mikroplattenlesegeräts gemessen.
7. RT-qPCR
Gesamt-RNA wurde mithilfe eines RNA-Extraktionsreagenz gewonnen. Die RNA-Qualität wurde anhand des OD₂₆₀/OD₂₈₀-Verhältnisses beurteilt, wobei Werte zwischen 1,8 und 2,0 als akzeptabel galten. Etwa 1 µg Gesamt-RNA wurden mit einem Reverse-Transkriptionskit in cDNA umgeschrieben. Die Genexpression wurde mittels RT-qPCR unter Verwendung eines SYBR-Green-PCR-Mastermixes quantifiziert. Die Reverse Transkription erfolgte bei 42 °C für 15 min, gefolgt von der Inaktivierung der Reverse Transkriptase bei 95 °C für 3 min. Die synthetisierte cDNA wurde bis zur Analyse bei −20 °C gelagert. Die quantitative Echtzeit-PCR wurde durchgeführt mit einer Vor-Denaturierung bei 95 °C für 1 min, gefolgt von 40 Zyklen mit Denaturierung bei 95 °C für 5 s und Annealing sowie Extension bei 60 °C für 15 s. Fluoreszenzsignale wurden am Ende jedes Annealing- und Extension-Schritts erfasst. Die Schmelzkurvenanalyse erfolgte bei 95 °C für 15 s, gefolgt von 60 °C für 1 min. Die relativen Expressionsniveaus wurden nach der 2⁻ΔΔCt-Methode berechnet. GAPDH oder 5S diente als interne Referenz zur Normalisierung der Genexpression. Die Primersequenzen lauteten wie folgt: LINC00707, vorwärts 5'-CCAACAGGGTATCAGAATTCTC-3' und rückwärts 5'-TGCTGACAATAGCCATTAGG-3'; miR-145-5p, vorwärts 5'-GCCGAGGTCCAGTTTTCCCA-3' und rückwärts 5'-CTCAACTGGTGTCGTGGA-3'; TRAF6, vorwärts 5'-ATTACAACTGAGGTGCTTCT-3' und rückwärts 5'-GCATCTGGTTCTGTTATAGGA-3'; GAPDH, vorwärts 5'-ATCCCATCACCATCTTCCAGG-3' und rückwärts 5'-CGCCCCACTTGATTTTGG-3'; sowie 5S, vorwärts 5'-TCGTCTGATCTCGGAAGCTAA-3' und rückwärts 5'-AAGCCTACAGCACCCGGTAT-3'.
8. Statistische Analyse
Die statistischen Analysen wurden mithilfe von statistischer Software durchgeführt. Die Normalverteilung der Daten wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test überprüft, wobei ein P > 0,05 auf eine Normalverteilung hindeutete. Normalverteilte Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) angegeben, während nicht normalverteilte Daten als Median (P25, P75) dargestellt wurden. Bei kontinuierlichen Variablen mit Normalverteilung erfolgten Vergleiche zwischen zwei Gruppen mittels des Student-t-Tests, und bei Vergleichen mehrerer Gruppen wurde eine einfaktorielle ANOVA mit anschließendem Tukey-Post-hoc-Test verwendet. Für nicht normalverteilte Daten kam bei Zweigruppenvergleichen der Mann-Whitney-U-Test zum Einsatz, bei Mehrgruppenvergleichen der Kruskal-Wallis-Test. Der Chi-Quadrat-Test wurde zur Analyse kategorialer Variablen zwischen den Gruppen verwendet. Univariate und multivariate logistische Regressionsanalysen dienten der Bewertung klinischer Faktoren, die mit der LINC00707-Expression assoziiert waren. Kontinuierliche Variablen wurden am Median der Kohorte dichotomisiert (Gruppe mit hohem Wert = 1; Gruppe mit niedrigem Wert = 0). Variablen mit einem P < 0,05 in der univariaten logistischen Regressionsanalyse wurden in die multivariate logistische Regressionsanalyse einbezogen. Die Ergebnisse wurden als Odds Ratios (ORs) mit 95 % Konfidenzintervallen (CIs) angegeben, wobei ein OR > 1 auf eine positive Assoziation und ein OR < 1 auf eine negative Assoziation hindeutete. Alle Experimente zum Zellphänotyp umfassten mindestens vier unabhängige biologische Wiederholungen mit jeweils drei technischen Wiederholungen pro biologischer Wiederholung. Ein P < 0,05 galt als statistisch signifikant.