Inclusión de pacientes
Todos los participantes proporcionaron consentimiento informado por escrito tras comprender completamente el contenido de la investigación. El Comité de Ética del Hospital Popular de la Nueva Área de Pudong, Shanghái, ha revisado y aprobado este protocolo de investigación (n.º 2024k007). El tamaño de la muestra se calculó mediante G*Power: la prueba seleccionada fue una prueba t, y el análisis estadístico se diseñó para detectar diferencias entre dos muestras independientes. Con un tamaño del efecto d = 0,5, α = 0,05 y una potencia = 0,9, el cálculo indicó que se debía incluir un mínimo de 86 sujetos en cada grupo. Para tener en cuenta posibles circunstancias imprevistas durante el ensayo, se incluyeron 116 pacientes en cada grupo. En este estudio se incluyó un total de 116 pacientes con SII-D que acudieron al Hospital Popular de la Nueva Área de Pudong, Shanghái, entre julio de 2024 y julio de 2025, formando el grupo experimental. Los criterios de inclusión fueron: (1) SII-D que cumplieran los criterios diagnósticos de Roma IV; (2) colonoscopia que indicara ausencia de lesiones orgánicas en la mucosa. Criterios de exclusión: (1) pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal (EII), cáncer colorrectal, etc.; (2) pacientes diabéticos; (3) pacientes con antecedentes recientes de cirugía abdominal; y (4) pacientes con insuficiencia grave cardíaca, hepática o renal. Mientras tanto, se reclutaron 116 voluntarios sanos que coincidían con las características demográficas de los pacientes, como edad y sexo, para formar el grupo control. Se confirmó que los controles sanos no tenían antecedentes de enfermedades gastrointestinales crónicas ni síntomas clínicos correspondientes. A todos los sujetos se les extrajeron cinco mililitros de sangre venosa periférica. Luego, el sobrenadante se transfirió a un congelador de ultra baja temperatura a -80 °C para su criopreservación antes de la posterior extracción de ARN.
Cada participante completó un cuestionario de 10 días para registrar las siguientes manifestaciones clínicas: (a) evaluación de la intensidad del dolor abdominal mediante una escala visual analógica de 10 puntos; (b) frecuencia del dolor abdominal durante el período de la encuesta (número de días con dolor); (c) frecuencia de movimientos intestinales (número máximo de movimientos intestinales por día); (d) escala de características fecales de Bristol para evaluar las características de las heces. El estado emocional de los sujetos se evaluó mediante la escala de ansiedad y depresión hospitalaria (HADS).
Cultivo celular y modelado
Las células Caco-2 se cultivaron rutinariamente en medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) que contenía 10 % de suero bovino fetal (FBS) y 1 % de penicilina-estreptomicina, en un incubador a 37 °C y 5 % de CO₂. La línea celular Caco-2 se diferencia espontáneamente en una monocapa polarizada de células con uniones estrechas y microvellosidades, mostrando características morfológicas y funcionales similares a las de las células epiteliales intestinales maduras. El LPS desencadena una respuesta inflamatoria y altera las uniones estrechas en el epitelio intestinal, aumentando la permeabilidad intestinal, un proceso muy similar a las características patológicas del SII-D. Además, dado que las células Caco-2 tratadas con LPS se han utilizado ampliamente en estudios previos19,20,21 para modelar la disfunción de la barrera y la inflamación relacionadas con el SII, en este estudio se seleccionó el tratamiento con lipopolisacárido (LPS) de células Caco-2 para establecer un modelo in vitro de SII-D. Una vez que las células alcanzaron aproximadamente un 80 % de confluencia, el medio de cultivo se reemplazó por medio completo que contenía 5 µg/ml de LPS22, y las células se estimularon durante 24 h. Las células cultivadas convencionalmente sin LPS se utilizaron como grupo control.
Transfección celular
Para investigar los papeles de NEAT1 y miR-29b-3p en células Caco-2, se realizaron transfecciones en células Caco-2. Las células se dividieron en seis grupos de la siguiente manera: 1. grupo control (sin tratamiento); 2. grupo LPS; 3. grupo LPS + si-NC; 4. grupo LPS + si-NEAT1; 5. grupo LPS + si-NEAT1 + inhibidor NC; y 6. grupo LPS + si-NEAT1 + inhibidor de miR-29b-3p. Se diseñaron y sintetizaron dos ARN de interferencia pequeños (si-NEAT1) dirigidos contra NEAT1: si-NEAT1_1 (5′-GCCTTGTAGATGGAGCTTGC-3′) y si-NEAT1_2 (5′-GUGAGAAGUUGCUUAGAAAUU-3′). Se utilizó un ARN de interferencia de secuencia aleatoria no dirigida (si-NC) como control negativo. Al mismo tiempo, también se sintetizaron el inhibidor de miR-29b-3p y su control negativo. Inhibidor de miR-29b-3p: 5’-AACACUGAUUUCAAAUGGUGCUA-3’. Control negativo: 5’-CAGUACUUUUGUGUAGUACAA-3’.
Las células Caco-2 se sembraron en placas de 24 pocillos y se transfectaron una vez que los cultivos alcanzaron una confluencia del 60–70 %, siguiendo el protocolo del fabricante. Brevemente, 1,25 µL de siRNA se diluyeron en 25 µL de medio con suero reducido para obtener una concentración final de siRNA de 50 nM. Para la inhibición de miARN, 2 µL del inhibidor de miR-29b-3p o su control negativo se diluyeron en 25 µL de medio con suero reducido hasta una concentración final de 100 nM. Por separado, 1,5 µL del reactivo de transfección se mezclaron con 25 µL de medio con suero reducido. La solución de siRNA diluido (o del inhibidor/control negativo) se mezcló entonces con el reactivo de transfección diluido para formar el complejo de transfección, el cual se añadió gota a gota a las células. Seis horas después de la transfección, la mezcla de transfección se sustituyó por medio completo fresco, y las células se mantuvieron durante otras 48 h antes de realizar los ensayos funcionales posteriores. La eficiencia de silenciamiento o inhibición se confirmó mediante RT-qPCR antes de experimentos adicionales.
PCR cuantitativa en tiempo real con transcripción inversa (RT-qPCR)
Se aisló ARN total de muestras de suero y de células Caco-2 sometidas a los tratamientos indicados. Brevemente, cada muestra se lisó con 1 mL de reactivo de extracción de ARN y se combinó con 200 µL de cloroformo. Tras la centrifugación a 12.000 × g durante 15 min a 4 °C, la fase acuosa superior se transfirió a un tubo nuevo, se mezcló con 500 µL de isopropanol y se mantuvo a −20 °C durante 30 min. A continuación, las muestras se centrifugaron a 12.000 × g durante 10 min a 4 °C. El pellet de ARN resultante se lavó dos veces con etanol al 75%, se secó al aire y se resuspendió en 20 µL de agua libre de ARNasas. El rendimiento y la pureza del ARN se midieron con un microespectrofotómetro, y solo se utilizaron muestras con A260/A280 valores de 1,8 a 2,0 se utilizaron. El ARN se transcribió inversamente a ADNc siguiendo el protocolo del fabricante. Para la detección de NEAT1, ZO-1, ocludina, claudina-2, y GAPDH, se utilizó 1 µg de ARN total para cada reacción de retrotranscripción de 20 µL, que contenía tampón RT 1×, dNTPs 0,5 mM, cebador oligo(dT) 0,5 µM, 200 U de retrotranscriptasa y agua libre de RNasas. La reacción se llevó a cabo a 37 °C durante 15 min, seguida de la inactivación enzimática a 85 °C durante 5 s.
Se realizó una PCR cuantitativa con ADNc como molde utilizando un sistema de PCR en tiempo real basado en SYBR Green. NEAT1, miR-29b-3p, ZO-1, occludina, y Los niveles de expresión de claudina-2 se midieron con cebadores específicos para el gen. U6 sirvió como gen de referencia para miR-29b-3p, mientras que GAPDH se utilizó para normalizar NEAT1 y genes relacionados con las uniones estrechas. La expresión relativa se calculó utilizando el método 2−ΔΔCt. Las secuencias de los cebadores se enumeran en Tabla 1.
Ensayo de viabilidad celular
Se sembraron células Caco-2 en fase logarítmica en placas de 96 pocillos a una densidad de 1 × 104 células por pocillo. Se establecieron un grupo control en blanco (que contenía solo medio de cultivo), un grupo control (células no tratadas) y un grupo experimental (células Caco-2 bajo diferentes condiciones de tratamiento), con 5–6 pocillos duplicados en cada grupo. Las células se asignaron a cuatro puntos temporales: 0, 24, 48 y 72 h. Se preparó una placa de cultivo independiente para cada punto temporal con el fin de evitar abrir repetidamente el incubador durante las mediciones. Tras el período de cultivo, se añadieron 10 µL de solución CCK-8 a cada pocillo, evitando la formación de burbujas. Posteriormente, la placa de cultivo se devolvió a un incubador a 37 °C con 5 % de CO₂ y se incubó en la oscuridad durante 2 h. La absorbancia de cada pocillo se midió inmediatamente a 450 nm utilizando un lector de microplacas. Finalmente, la viabilidad celular se expresó como un porcentaje.
Ensayo de apoptosis celular
La apoptosis se cuantificó mediante citometría de flujo tras la tinción con V-FITC de anexina/PI. Las células Caco-2 de cada grupo de tratamiento se recolectaron y se lavaron dos veces con PBS frío. La centrifugación se realizó a 300 × g durante 5 min a 4 °C. El sedimento celular se resuspendió entonces en 100 µL de tampón de enlace 1×, seguido de la adición secuencial de 5 µL de anexina V-FITC y 5 µL de PI. Tras una mezcla suave, las muestras se incubaron durante 15 min a temperatura ambiente en la oscuridad. A continuación, se añadieron 300 µL de tampón de enlace 1×, y la suspensión se mezcló cuidadosamente antes de transferirla a un tubo de citometría de flujo de 5 mL. Las muestras se analizaron mediante citometría de flujo dentro de la primera hora.
Resistencia eléctrica transepitelial (TEER)
La permeabilidad se evaluó midiendo los valores de resistencia transepitelial (TEER) de células Caco-223. Las células Caco-2 se inocularon en cámaras Transwell y se cultivaron durante 21 días para formar una monocapa densa. Se realizaron seis réplicas biológicas independientes para cada condición experimental, así como cinco réplicas técnicas en cada condición. Antes y después del tratamiento experimental, se midieron los valores de TEER de cada grupo mediante un medidor de resistencia transepitelial, utilizando electrodos esterilizados con etanol y equilibrados con PBS. En resumen, la varilla larga del electrodo se sumergió en el medio de cultivo basolateral y la varilla corta en el medio de cultivo apical, evitando el contacto con la membrana de filtro. Tras la estabilización, se registró el valor de resistencia (Ω), y las mediciones se repitieron hasta obtener tres lecturas consistentes. La resistencia de los filtros Transwell en blanco (sin células) se midió en las mismas condiciones, y este valor se restó de todas las lecturas experimentales. TEER (Ω·cm2) = (resistencia de la muestra – resistencia del blanco) × área efectiva de la membrana. Los datos se presentan como: (grupo experimental/grupo control) × 100 %.
Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA)
Se recogieron los sobrenadantes de células Caco-2 de diferentes grupos de tratamiento tras 24 h de cultivo. Los niveles de citocinas proinflamatorias, incluyendo el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), interleucina-6 (IL-6), interleucina-8 (IL-8) e interleucina-1β (IL-1β), se midieron utilizando reactivos comerciales de ELISA según las instrucciones del fabricante. El ensayo se realizó estrictamente de acuerdo con las instrucciones. Las muestras y los patrones se añadieron a los pocillos previamente recubiertos con anticuerpos, luego se incubaron y se lavaron. A continuación, se añadió el anticuerpo de detección biotinilado. Tras otra incubación y lavado, se añadió la estreptavidina marcada con peroxidasa de rábano picante. Finalmente, se añadió el sustrato TMB para el desarrollo del color, y la reacción se detuvo con la solución de parada. La absorbancia de cada pocillo se midió inmediatamente a 450 nm utilizando un lector de microplacas.
Transferencia Western
Las proteínas se aislaron de células Caco-2 tras los tratamientos indicados utilizando tampón RIPA que contenía inhibidores de proteasas. Los niveles de proteína se midieron mediante un ensayo de ácido bicinconínico (BCA). Para cada muestra, se cargaron 30 µg de proteína por pozo, se separaron en geles de SDS-PAGE al 10 % y se transfirieron a membranas de PVDF. Las membranas se bloquearon con leche descremada al 5 % durante 1 h a temperatura ambiente y luego se incubaron durante la noche a 4 °C con anticuerpos contra ZO-1 (1:1.000), ocludina (1:500), claudina-2 (1:1.000) y GAPDH (1:5.000). Después del lavado, las membranas se incubaron con anticuerpos secundarios conjugados con HRP durante 1 h a temperatura ambiente. Las bandas se detectaron mediante quimioluminiscencia mejorada (ECL) y la intensidad de las bandas se analizó utilizando ImageJ. GAPDH sirvió como control de carga.
Ensayo de luciferasa dual (DLR)
Los sitios potenciales de unión de miR-29b-3p a la secuencia de NEAT1 se predijeron mediante la base de datos ENCORI (https://rnasysu.com/encori/). Posteriormente, fragmentos de NEAT1 que contenían sitios de unión tipo silvestre (WT) o mutantes (MUT) se clonaron en el vector reportero pmirGLO. El plásmido recombinante construido se transfirió por co-transfección a las células junto con análogos de miR-29b-3p (Sentido: 5’-UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’; Antisentido: 5’-CACUGAUUUCAAAUGGUGCUAUU-3’) o inhibidores y sus respectivos controles negativos (mimic NC, Sentido: 5’-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3’; Antisentido: 5’-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3’). Cuarenta y ocho horas después de la transfección, se recolectaron las células y se determinaron las actividades de luciferasa de luciérnaga y luciferasa de renilla utilizando un reactivo de detección de doble luciferasa. La actividad de la luciferasa de renilla se utilizó como referencia interna para la normalización.
Ensayo de inmunoprecipitación de ARN (RIP)
Para el ensayo de inmunoprecipitación de ribonucleoproteínas (RIP), se recolectaron células Caco-2, se lavaron con PBS e incubaron en hielo durante 15 min en 200 µL de tampón de lisis RIP suplementado con inhibidores de proteasas y RNasas. Los lisados celulares se centrifugaron a 16.000 × g durante 10 min a 4 °C, y se reservaron 10 µL de cada sobrenadante como control de entrada. Para la inmunoprecipitación, se rotaron 40 µL de perlas magnéticas A/G-Proteína con 5 µg de anticuerpo anti-Ago2 o IgG normal en 200 µL de tampón de lavado RIP durante 30 min a temperatura ambiente. Tras tres lavados con 500 µL de tampón de lavado RIP, se combinaron 100 µL de la suspensión de perlas con 100 µL de lisado, se ajustó el volumen final a 1 mL con tampón de lavado RIP y se incubó durante la noche a 4 °C con rotación. Las perlas se lavaron luego cinco veces con 500 µL de tampón de lavado RIP y se resuspendieron en 150 µL del mismo tampón. La digestión proteica se realizó añadiendo 15 µL de proteinasa K (20 mg/mL) y 15 µL de SDS al 10%, seguido de incubación a 55 °C durante 30 min con agitación. Se recolectó el sobrenadante y el ARN se aisló con el reactivo de extracción y precipitó durante la noche. Posteriormente, se evaluó el enriquecimiento de NEAT1 y miR-29b-3p mediante RT-qPCR.
Análisis de localización subcelular
Las células Caco-2 se separaron en fracciones nucleares y citoplasmáticas utilizando el reactivo comercial disponible para separación núcleo-citoplasma citado, siguiendo las instrucciones del fabricante. Se extrajo ARN total de estos dos componentes, y se detectó la distribución de NEAT1 en el núcleo y el citoplasma mediante RT-qPCR. La calibración se realizó utilizando U6 (predominantemente nuclear) y el ARNm de GAPDH (predominantemente citoplasmático) como indicadores de la eficiencia de separación.
Análisis estadístico
Para muestras clínicas de suero, un análisis de potencia (t-prueba, d = 0,5, α = 0,05, potencia = 0,9) indicó que se requería un mínimo de 86 sujetos por grupo. Para tener en cuenta posibles circunstancias imprevistas durante el ensayo, se incluyeron 116 pacientes en cada grupo con el fin de detectar diferencias clínicamente significativas. La normalidad de los datos para las variables continuas se evaluó mediante la prueba de Shapiro-Wilk. Dado que todos los datos continuos presentaban distribución normal (P > 0,05), se aplicaron análisis paramétricos. Las variables categóricas se analizaron utilizando la prueba de chi-cuadrado. Los experimentos con células incluyeron seis réplicas biológicas independientes, con cinco réplicas técnicas para cada réplica biológica. Los datos se presentan como media ± DE. Las comparaciones entre dos grupos de variables continuas se realizaron mediante la prueba t de Student, mientras que las comparaciones entre múltiples grupos se analizaron mediante ANOVA de un factor seguido de la prueba post hoc de Tukey. Se consideró estadísticamente significativo un valor de P < 0,05.