Vergleich der demografischen Merkmale und klinischen Stoffwechselparameter unter den Studienteilnehmern
Die Vergleichsergebnisse zeigten, dass die Konzentrationen von FBG und HbA1c bei Patienten mit T2DM deutlich erhöht waren (P < 0,001), während bei den anderen Parametern keine signifikanten Unterschiede festgestellt wurden (P > 0,05) (Tabelle 1).
Expression und klinische Bedeutung von miR-3619-5p
Die RT-qPCR-Analyse zeigte, dass die Expression von miR-3619-5p im Serum von T2DM-Patienten signifikant verringert war (P < 0,001; Abbildung 1A). Die ROC-Kurvenanalyse ergab für miR-3619-5p eine AUC von 0,871 (95 % CI: 0,820–0,922) bei der Diagnose von T2DM (Abbildung 1B). Darüber hinaus zeigte die Ergebnisse einer Pearson-Korrelationsanalyse an 102 T2DM-Patienten, dass die Expression von miR-3619-5p deutlich und umgekehrt mit dem FBG (Abbildung 1C) und HbA1c (Abbildung 1D) korrelierte.

Abbildung 1: Expression und klinische Bedeutung von miR-3619-5p. (A) RT-qPCR-Analyse der Expression von miR-3619-5p im Serum von Patienten mit T2DM. (B) ROC-Kurve zur Diagnose von T2DM unter Verwendung von miR-3619-5p. (C) Pearson-Korrelationsanalyse zwischen der relativen Expression von miR-3619-5p und dem nüchternen Blutzucker (FBG). (D) Pearson-Korrelationsanalyse zwischen der relativen Expression von miR-3619-5p und HbA1c. Die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung (SD); Kontrolle, n = 80; T2DM, n = 102. ***P < 0.001 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
Die Wirkung von miR-3619-5p auf die Funktion der pankreatischen β-Zellen
Wir führten zelluläre Funktionsanalysen an INS-1-Pankreas-β-Zellen durch, die mit HG behandelt wurden, um das Fortschreiten des T2DM zu imitieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Expression von miR-3619-5p nach HG-Behandlung signifikant verringert war (P < 0,001), während die Transfektion mit einem miR-3619-5p-Mimetikum die Expression deutlich hochregulierte (P < 0,01; Abbildung 2A). Hinsichtlich der Zellproliferation und Apoptose hemmte die HG-Behandlung die Zellproliferation signifikant und förderte die Apoptose (P < 0,001), während das miR-3619-5p-Mimetikum die Proliferation förderte und die Apoptose nach HG-Behandlung inhibierte (P < 0,01; Abbildung 2B,C). Die ELISA-Ergebnisse zeigten, dass die Insulinsekretion nach HG-Behandlung signifikant reduziert war (P < 0,001), während das miR-3619-5p-Mimetikum die Insulinsekretion nach HG-Behandlung erhöhte (P < 0,01; Abbildung 2D).

Abbildung 2: Wirkung von miR-3619-5p auf die Funktion der pankreatischen β-Zellen. Pankreatische β-Zellen des INS-1 wurden mit HG behandelt, um den Verlauf von T2DM zu simulieren. (A) Die Expression von miR-3619-5p in den Zellen wurde mittels RT-qPCR nachgewiesen. (B) Die Zellproliferation wurde mit dem CCK-8-Assay bewertet. (C) Die Zellapoptose wurde mittels Durchflusszytometrie analysiert. (D) Die Insulinsekretionsniveaus wurden mittels ELISA gemessen (bezogen auf den gesamten intrazellulären Insulingehalt). Die Fehlerbalken stellen die Standardabweichung (SD) dar, n = 3. ***P < 0,001; **P < 0,01 Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Validierung der Zielstrukturen von miR-3619-5p
Bioinformatische Vorhersagen ergaben insgesamt 174 Zielgene über vier Datenbanken hinweg (Abbildung 3A), und die MTA3-Bindungsstelle weist einen hohen Grad an Konservierung auf (Context++-Score: -0,31; Context++-Score-Perzentil: 98). Eine komplementäre Bindungsstelle zwischen miR-3619-5p und der 3'-UTR-Region von MTA3 (Abbildung 3B) wurde identifiziert. DLR-Ergebnisse zeigten, dass die relative Luciferase-Aktivität von MTA3 WT in der Gruppe mit miR-3619-5p-Mimetikum signifikant erhöht war, was darauf hindeutet, dass miR-3619-5p an MTA3 binden kann (Abbildung 3C).
Die Expression von MTA3 war im Serum von T2DM-Patienten deutlich verringert (Abbildung 3D); ihre Expression war ebenfalls signifikant in HG-behandelten INS-1-Zellen reduziert, während das miR-3619-5p-Mimetikum die Expression von MTA3 hochregulierte (Abbildung 3E). Die Western-Blot-Ergebnisse zeigten, dass das miR-3619-5p-Mimetikum die Proteinspiegel von MTA3 erhöhte, während der miR-3619-5p-Inhibitor die Expression signifikant herunterregulierte (ergänzende Abbildung 1). Die Pearson-Korrelationsanalyse ergab eine signifikante positive Korrelation zwischen den Spiegeln von miR-3619-5p und MTA3 im Serum von 102 Patienten mit T2DM (Abbildung 3F). Diese Ergebnisse bestätigen weiterhin die positive regulatorische Rolle von miR-3619-5p auf MTA3.

Abbildung 3: Validierung der Zielgene von miR-3619-5p. (A) Gemeinsame Zielgene von miR-3619-5p, die in den vier Datenbanken identifiziert wurden: TargetScan, miRWalk, StarBase und miRDB. (B) Bindungsstelle von miR-3619-5p an die 3’-UTR von MTA3. (C) DLR-Assay (n = 3). (D) RT-qPCR-Analyse der MTA3-Expression im Serum von Patienten mit T2DM (Kontrolle, n = 80; T2DM, n = 102). (E) RT-qPCR-Analyse der MTA3-Expression in Zellen (n = 3). (F) Pearson-Korrelationsanalyse der Expression von miR-3619-5p und MTA3 im Serum von Patienten mit T2DM (Kontrolle, n = 80; T2DM, n = 102). Die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung (SD). ***P < 0.001; **P < 0.01 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
Die Auswirkungen von MTA3 auf die Funktion der pankreatischen β-Zellen
Die Ergebnisse zeigten, dass si-MTA3 die MTA3-Expression nach HG-Behandlung weiter verringerte, während eine Cotransfektion mit dem miR-3619-5p-Mimetikum diesen Effekt umkehrte (Abbildung 4A). si-MTA3 hemmte die Proliferation der mit HG behandelten Zellen weiter, förderte die Apoptose und verschärfte die Beeinträchtigung der Insulinsekretion; hingegen kehrte die Cotransfektion mit dem miR-3619-5p-Mimetikum die durch si-MTA3 vermittelten zellulären Phänotypen um, indem sie die Zellproliferation wiederherstellte, die Apoptose verringerte und die Hemmung der Insulinsekretion abschwächte (Abbildung 4B–D).

Abbildung 4: Wirkung von MTA3 auf die Funktion der pankreatischen β-Zellen. si-MTA3 und ein miR-3619-5p-Mimetikum wurden in Zellen transfiziert, um die Wirkung von MTA3 auf die Funktion der pankreatischen β-Zellen weiter zu untersuchen. (A) RT-qPCR-Analyse der MTA3-Expression in Zellen. (B) Die Zellproliferation wurde mittels CCK-8-Assay bewertet. (C) Die Apoptoserate wurde durchflusszytometrisch bestimmt. (D) Die Insulinsekretion (bezogen auf den gesamten intrazellulären Insulingehalt) wurde mittels ELISA gemessen. Die Fehlerbalken stellen die Standardabweichung (SD) dar, n = 3. ***P < 0,001; **P < 0,01; *P < 0,05 Bitte klicken Sie hier, um eine vergrößerte Version dieser Abbildung anzusehen.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse aus klinischen Proben, dass die Expression von serumgebundenem miR-3619-5p bei Patienten mit T2DM signifikant herunterreguliert ist und dass miR-3619-5p signifikant mit FBG und HbA1c korreliert; zellbasierte Experimente bestätigten, dass miR-3619-5p spezifisch MTA3 regulieren kann, wodurch die Vitalität und insulinsekretorische Funktion von INS-1-Ratten-Pankreas-β-Zellen beeinflusst wird. Insgesamt legen diese Ergebnisse nahe, dass miR-3619-5p in die Regulation der Pankreas-β-Zellfunktion involviert ist und damit vorläufig das Forschungsziel dieser Studie erfüllt, die Rolle von miR-3619-5p bei Typ-2-Diabetes und deren potenzielle regulatorische Mechanismen zu untersuchen.
VERFÜGBARKEIT VON DATEN:
Alle rohen und verarbeiteten Datensätze, die die Schlussfolgerungen dieser Studie unterstützen, sind als Zusatzdatei 1 hochgeladen.
| Indikatoren | Kontrollgruppe (n = 80) | T2DM-Gruppe (n = 102) | P-Wert |
| Alter (Jahre) | 51,41 ± 9,70 | 52,29 ± 7,03 | 0,478 |
| Geschlecht (männlich/weiblich) | 43/37 | 54/48 | 0,914 |
| BMI (kg/m2) | 24,04 ± 3,10 | 24,81 ± 3,04 | 0,093 |
| TC (mmol/L) | 4,60 ± 0,64 | 4,78 ± 0,65 | 0,068 |
| TG (mmol/L) | 1,61 ± 0,18 | 1,67 ± 0,26 | 0,093 |
| HDL-C (mmol/L) | 1,43 ± 0,13 | 1,38 ± 0,18 | 0,085 |
| LDL-C (mmol/L) | 2,55 ± 0,29 | 2,63 ± 0,31 | 0,067 |
| FBG (mmol/L) | 4,96 ± 0,97 | 7,16 ± 1,64 | <0,001 |
| HbA1c (%) | 4,42 ± 0,49 | 6,77 ± 1,16 | <0,001 |
Tabelle 1: Vergleich klinischer Parameter zwischen den Probanden. T2DM, Typ-2-Diabetes mellitus; BMI, Body-Mass-Index; TC, Gesamtcholesterin; TG, Triglycerid; HDL, hochdichte Lipoproteine; LDL, niedrigdichte Lipoproteine; FBG, nüchternes Blutglukose; HbA1c, glykosyliertes Hämoglobin.
Ergänzende Tabelle 1: Primer- und Reagenzsequenzen, die in dieser Studie verwendet wurden.Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Abbildung 1, Zusatzmaterial: Proteinausdruck von MTA3. Western-Blot-Analyse der MTA3-Proteinkonzentrationen. (A) MTA3-Proteinkonzentrationen. (B) Rohe Western-Blot-Bilder von MTA3. (C) Rohe Western-Blot-Bilder von GAPDH. Die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung (SD), n = 3. ***P < 0,001; **P < 0,01Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.
Zusatzdatei 1: Rohdaten.Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.