Inclusion des patients
Tous les participants ont donné leur consentement éclairé par écrit après avoir pleinement compris le contenu de la recherche. Le comité d'éthique de l'hôpital populaire de la nouvelle zone de Pudong à Shanghai a examiné et approuvé ce protocole de recherche (n° 2024k007). La taille de l'échantillon a été calculée à l'aide de G*Power : le test sélectionné était un test t, et le test statistique a été conçu pour détecter des différences entre deux échantillons indépendants. Avec une taille d'effet d = 0,5, α = 0,05 et une puissance = 0,9, le calcul a indiqué qu'au moins 86 sujets devaient être inclus dans chaque groupe. Afin de tenir compte d'éventuelles circonstances imprévues durant l'essai, 116 patients ont été inclus dans chaque groupe. Au total, 116 patients souffrant de SII-D ayant consulté l'hôpital populaire de la nouvelle zone de Pudong à Shanghai entre juillet 2024 et juillet 2025 ont été inclus dans cette étude en tant que groupe expérimental. Les critères d'inclusion étaient les suivants : (1) SII-D répondant aux critères diagnostiques de Rome IV ; (2) une coloscopie indiquant l'absence de lésions organiques de la muqueuse. Critères d'exclusion : (1) patients atteints de maladie inflammatoire de l'intestin (MII), de cancer colorectal, etc. ; (2) patients diabétiques ; (3) patients ayant récemment subi une chirurgie abdominale ; et (4) patients présentant une insuffisance sévère du cœur, du foie ou des reins. Parallèlement, 116 volontaires sains appariés aux patients selon les caractéristiques démographiques telles que l'âge et le sexe ont été recrutés comme groupe témoin. Les témoins sains se sont avérés ne pas avoir d'antécédents de maladies gastro-intestinales chroniques ni de symptômes cliniques correspondants. Cinq millilitres de sang veineux périphérique ont été prélevés chez tous les sujets. Le surnageant a ensuite été transféré dans un réfrigérateur à ultra-basse température à -80 °C pour être congelé en vue d'une extraction ultérieure d'ARN.
Un questionnaire de 10 jours a été rempli par chaque participant afin de recueillir les manifestations cliniques suivantes : (a) évaluation de la gravité des douleurs abdominales à l’aide d’une échelle visuelle analogique sur 10 points ; (b) fréquence des douleurs abdominales pendant la période d’enquête (nombre de jours douloureux) ; (c) fréquence des selles (nombre maximal de selles par jour) ; (d) échelle des caractéristiques fécales de Bristol pour évaluer les caractéristiques des selles. L’état émotionnel des sujets a été évalué à l’aide de l’échelle Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS).
Culture cellulaire et modélisation
Les cellules Caco-2 ont été cultivées habituellement dans un milieu de type Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) contenant 10 % de sérum de veau fœtal (SVF) et 1 % de pénicilline-streptomycine, dans un incubateur à 37 °C et 5 % de CO₂. La lignée cellulaire Caco-2 se différencie spontanément en une monocouche polarisée de cellules dotées de jonctions serrées et de microvillosités, présentant des caractéristiques morphologiques et fonctionnelles similaires à celles des cellules épithéliales intestinales matures. Le LPS déclenche une réponse inflammatoire et perturbe les jonctions serrées dans l'épithélium intestinal, augmentant ainsi la perméabilité intestinale — un processus très proche des caractéristiques pathologiques du SII-D. De plus, étant donné que les cellules Caco-2 traitées au LPS ont été largement utilisées dans des études antérieures19,20,21 pour modéliser les dysfonctionnements de la barrière intestinale et l'inflammation liés au SII, le traitement des cellules Caco-2 par le lipopolysaccharide (LPS) a été choisi dans cette étude afin d'établir un modèle in vitro du SII-D. Une fois que les cellules ont atteint une confluence d'environ 80 %, le milieu de culture a été remplacé par un milieu complet contenant 5 µg/ml de LPS22, et les cellules ont été stimulées pendant 24 heures. Les cellules cultivées de manière conventionnelle sans LPS ont servi de groupe témoin.
Transfection cellulaire
Afin d'étudier les rôles de NEAT1 et du miR-29b-3p dans les cellules Caco-2, des cellules Caco-2 ont été transfectées. Les cellules ont été réparties en six groupes comme suit : 1. groupe témoin (sans traitement) ; 2. groupe LPS ; 3. groupe LPS + si-NC ; 4. groupe LPS + si-NEAT1 ; 5. groupe LPS + si-NEAT1 + inhibiteur NC ; et 6. groupe LPS + si-NEAT1 + inhibiteur de miR-29b-3p. Deux ARN interférents courts (si-NEAT1) ciblant NEAT1 ont été conçus et synthétisés : si-NEAT1_1 (5′-GCCTTGTAGATGGAGCTTGC-3′) et si-NEAT1_2 (5′-GUGAGAAGUUGCUUAGAAAUU-3′). Un ARN interférent court à séquence aléatoire non ciblante (si-NC) a été utilisé comme contrôle négatif. Parallèlement, l'inhibiteur de miR-29b-3p et son contrôle négatif ont également été synthétisés. Inhibiteur de miR-29b-3p : 5’-AACACUGAUUUCAAAUGGUGCUA-3’. Contrôle négatif : 5’-CAGUACUUUUGUGUAGUACAA-3’.
Les cellules Caco-2 ont été ensemencées dans des plaques de 24 puits et transfectées une fois que les cultures ont atteint une confluence de 60 à 70 %, conformément au protocole du fabricant. Brièvement, 1,25 µL de siRNA ont été dilués dans 25 µL de milieu à faible teneur en sérum afin d'obtenir une concentration finale de siRNA de 50 nM. Pour l'inhibition des miARN, 2 µL de l'inhibiteur de miR-29b-3p ou de son contrôle négatif ont été dilués dans 25 µL de milieu à faible teneur en sérum pour atteindre une concentration finale de 100 nM. Indépendamment, 1,5 µL du réactif de transfection ont été mélangés avec 25 µL de milieu à faible teneur en sérum. Le siRNA dilué (ou l'inhibiteur/le contrôle négatif) a ensuite été mélangé au réactif de transfection dilué afin de former le complexe de transfection, qui a été ajouté goutte à goutte aux cellules. Six heures après la transfection, le mélange de transfection a été remplacé par un milieu complet frais, et les cellules ont été maintenues pendant 48 heures supplémentaires avant les tests fonctionnels ultérieurs. L'efficacité de l'extinction ou de l'inhibition a été confirmée par RT-qPCR avant toute autre expérience.
PCR quantitatif en temps réel par transcription inverse (RT-qPCR)
L'ARN total a été isolé à partir d'échantillons de sérum et de cellules Caco-2 soumises aux traitements indiqués. Brièvement, chaque échantillon a été lysé avec 1 mL de réactif d'extraction d'ARN et mélangé avec 200 µL de chloroforme. Après une centrifugation à 12 000 × g pendant 15 min à 4 °C, la phase aqueuse supérieure a été transférée dans un tube propre, mélangée avec 500 µL d'isopropanol et conservée à −20 °C pendant 30 min. Les échantillons ont ensuite été centrifugés à 12 000 × g pendant 10 min à 4 °C. Le culot d'ARN obtenu a été lavé deux fois avec de l'éthanol 75 %, séché à l'air, puis repris dans 20 µL d'eau exempte de RNase. Le rendement et la pureté de l'ARN ont été mesurés à l'aide d'un micro-spectrophotomètre, et seuls les échantillons présentant un A260/A280 des valeurs comprises entre 1,8 et 2,0 ont été utilisées. L'ARN a été rétrotranscrit en ADN complémentaire (ADNc) selon le protocole du fabricant. Pour la détection de NEAT1, ZO-1, occludine, claudine-2, et GAPDH, 1 µg d'ARN total a été utilisé pour chaque réaction de transcription inverse de 20 µL contenant 1× tampon RT, 0,5 mM de dNTPs, 0,5 µM d'amorce oligo(dT), 200 U de transcriptase inverse et de l'eau sans RNase. La réaction a été effectuée à 37 °C pendant 15 min, suivie d'une inactivation enzymatique à 85 °C pendant 5 s.
La PCR quantitative a été réalisée en utilisant de l'ADNc comme matrice, au moyen d'un système de PCR en temps réel basé sur le SYBR Green. NEAT1, miR-29b-3p, ZO-1, occludine, et Les niveaux d'expression de la claudine-2 ont été mesurés à l'aide d'amorces spécifiques au gène. U6 a servi de gène de référence pour le miR-29b-3p, tandis que GAPDH a été utilisé pour la normalisation NEAT1 et les gènes liés aux jonctions serrées. L'expression relative a été calculée selon la méthode 2−ΔΔCt. Les séquences des amorces sont indiquées dans Tableau 1.
Test de viabilité cellulaire
Des cellules Caco-2 en phase logarithmique ont été ensemencées dans des plaques de 96 puits à raison de 1 × 104 cellules par puits. Un groupe témoin blanc (contenant uniquement le milieu de culture), un groupe contrôle (cellules non traitées) et un groupe expérimental (cellules Caco-2 soumises à différentes conditions de traitement) ont été mis en place, avec 5 à 6 puits par groupe. Les cellules ont été réparties en quatre points temporels : 0, 24, 48 et 72 h. Une plaque de culture distincte a été préparée pour chaque point temporel afin d'éviter d'ouvrir à répétition l'incubateur pendant les mesures. À la fin de la période de culture, 10 µL de solution CCK-8 ont été ajoutés dans chaque puits, en évitant la formation de bulles. Par la suite, la plaque de culture a été replacée dans un incubateur à 37 °C et 5 % CO₂ et incubée à l'abri de la lumière pendant 2 h. L'absorbance de chaque puits a été mesurée immédiatement à 450 nm à l'aide d'un lecteur de microplaques. Finalement, la viabilité cellulaire a été exprimée en pourcentage.
Dosage de l'apoptose cellulaire
L'apoptose a été quantifiée par cytométrie en flux après coloration par l'Annexine V-FITC/PI. Les cellules Caco-2 de chaque groupe de traitement ont été récoltées et rincées deux fois avec du PBS froid. Une centrifugation a été effectuée à 300 × g pendant 5 min à 4 °C. Le culot cellulaire a ensuite été resuspendu dans 100 µL de tampon de liaison 1×, puis 5 µL d'Annexine V-FITC et 5 µL de PI ont été ajoutés successivement. Après un mélange doux, les échantillons ont été incubés 15 min à température ambiante à l'abri de la lumière. Ensuite, 300 µL de tampon de liaison 1× ont été ajoutés, et la suspension a été soigneusement mélangée avant d'être transférée dans un tube de cytométrie en flux de 5 mL. Les échantillons ont été analysés par cytométrie en flux dans l'heure suivant leur préparation.
Résistance électrique transépithéliale (TEER)
La perméabilité a été évaluée en mesurant les valeurs de résistance transépithéliale (TEER) des cellules Caco-223. Les cellules Caco-2 ont été inoculées dans des compartiments Transwell et cultivées pendant 21 jours afin de former une monocouche dense. Six réplicats biologiques indépendants ont été réalisés pour chaque condition expérimentale, ainsi que cinq réplicats techniques pour chaque condition. Avant et après le traitement expérimental, les valeurs de TEER de chaque groupe ont été mesurées à l’aide d’un appareil de mesure de la résistance transmembranaire, en utilisant des électrodes stérilisées à l’éthanol et équilibrées avec du PBS. En bref, la tige longue de l’électrode a été immergée dans le milieu de culture basolatéral, et la tige courte dans le milieu de culture apical, afin d’éviter tout contact avec la membrane filtrante. Après stabilisation, la valeur de résistance (Ω) a été relevée, et les mesures ont été répétées jusqu’à l’obtention de trois lectures cohérentes. La résistance des filtres Transwell vides (sans cellules) a été mesurée dans les mêmes conditions, et cette valeur a été soustraite de toutes les lectures expérimentales. TEER (Ω·cm2) = (résistance de l’échantillon – résistance du blanc) × surface effective de la membrane. Les données sont exprimées selon la formule : (groupe expérimental/groupe témoin) × 100 %.
Dosage immuno-enzymatique (ELISA)
Les surnageants de cellules Caco-2 provenant de différents groupes de traitement ont été recueillis après 24 heures de culture. Les concentrations de cytokines pro-inflammatoires, notamment le facteur de nécrose tumorale-alpha (TNF-α), l'interleukine-6 (IL-6), l'interleukine-8 (IL-8) et l'interleukine-1β (IL-1β), ont été mesurées à l'aide de réactifs ELISA commerciaux conformément aux instructions du fabricant. Le test a été réalisé strictement selon les instructions. Les échantillons et les standards ont été ajoutés dans des puits prérecouverts d'anticorps, puis incubés et lavés. Ensuite, l'anticorps de détection biotinylé a été ajouté. Après une nouvelle incubation et un lavage, la streptavidine marquée à la peroxydase de raifort a été ajoutée. Enfin, le substrat TMB a été ajouté pour le développement de la couleur, et la réaction a été arrêtée à l'aide de la solution d'arrêt. L'absorbance de chaque puits a été mesurée immédiatement à 450 nm à l'aide d'un lecteur de microplaques.
Immunotransfert
Les protéines ont été isolées à partir de cellules Caco-2 après les traitements indiqués à l'aide d'un tampon RIPA contenant des inhibiteurs de protéases. Les concentrations protéiques ont été mesurées par un dosage à l'acide bicinchoninique (BCA). Pour chaque échantillon, 30 µg de protéine ont été chargés par puits, séparés sur des gels de SDS-PAGE à 10 %, puis transférés sur des membranes en PVDF. Les membranes ont été bloquées dans du lait écrémé à 5 % pendant 1 h à température ambiante, puis incubées toute la nuit à 4 °C avec des anticorps dirigés contre ZO-1 (1:1 000), l'occludine (1:500), la claudine-2 (1:1 000) et la GAPDH (1:5 000). Après lavage, les membranes ont été incubées avec des anticorps secondaires conjugués à la peroxydase de raifort (HRP) pendant 1 h à température ambiante. Les bandes ont été révélées par chimiluminescence améliorée (ECL), et l'intensité des bandes a été analysée à l'aide du logiciel ImageJ. La GAPDH a servi de contrôle de chargement.
Dosage du luciférase double (DLR)
Les sites de liaison potentiels de miR-29b-3p à la NEAT1 la séquence a été prédite à l'aide de la base de données ENCORI (https://rnasysu.com/encori/). Par la suite, NEAT1 des fragments contenant des sites de liaison de type sauvage (WT) ou mutés (MUT) ont été clonés dans le vecteur rapporteur pmirGLO. Le plasmide recombinant ainsi construit a été co-transfecté dans les cellules avec des mimiques de miR-29b-3p (Brin sens : 5’-UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’ ; Brin antisens : 5’-CACUGAUUUCAAAUGGUGCUAUU-3’) ou des inhibiteurs, ainsi que leurs contrôles négatifs respectifs (mimique NC, Brin sens : 5’-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3’ ; Brin antisens : 5’-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3’). Quarante-huit heures après la transfection, les cellules ont été récoltées et les activités de la luciférase de luciole et de la luciférase de *Renilla* ont été mesurées à l’aide d’un réactif de détection double luciférase. L’activité de la luciférase de *Renilla* a servi de référence interne pour la normalisation.
Dosage d'immunoprécipitation de l'ARN (RIP)
Pour le dosage RIP, les cellules Caco-2 ont été récoltées, rincées au PBS, puis incubées sur de la glace pendant 15 min dans 200 µL de tampon de lyse RIP supplémenté avec des inhibiteurs de protéase et d'ARNase. Les lysats cellulaires ont été centrifugés à 16 000 × g pendant 10 min à 4 °C, et 10 µL de chaque surnageant ont été conservés comme témoin d'entrée. Pour l'immunoprécipitation, 40 µL de billes magnétiques Protéine A/G ont été agitées avec 5 µg d'anticorps anti-Ago2 ou d'IgG normal dans 200 µL de tampon de lavage RIP pendant 30 min à température ambiante. Après trois lavages avec 500 µL de tampon de lavage RIP, 100 µL de la suspension de billes ont été mélangés à 100 µL de lysat, ajustés à un volume final de 1 mL avec le tampon de lavage RIP, puis incubés toute la nuit à 4 °C sous agitation. Les billes ont ensuite été lavées cinq fois avec 500 µL de tampon de lavage RIP et resuspendues dans 150 µL du même tampon. La digestion des protéines a été réalisée en ajoutant 15 µL de protéinase K (20 mg/mL) et 15 µL de SDS à 10 %, suivie d'une incubation à 55 °C pendant 30 min sous agitation. Le surnageant a été récupéré, puis l'ARN a été isolé à l'aide du réactif d'extraction et précipité toute la nuit. L'enrichissement de NEAT1 et de miR-29b-3p a ensuite été évalué par RT-qPCR.
Analyse de la localisation subcellulaire
Les cellules Caco-2 ont été séparées en fractions nucléaire et cytoplasmique à l’aide du réactif commercial de séparation nucléocytoplasmique référencé, conformément aux instructions du fabricant. L’ARN total a été extrait de ces deux composants, et la distribution de NEAT1 dans le noyau et le cytoplasme a été détectée par RT-qPCR. L’étalonnage a été effectué à l’aide de U6 (principalement nucléaire) et de l’ARNm de GAPDH (principalement cytoplasmique) comme indicateurs de l’efficacité de la séparation.
Analyse statistique
Pour les échantillons sériques cliniques, une analyse de puissance (test t, d = 0,5, α = 0,05, puissance = 0,9) a indiqué qu'un minimum de 86 sujets par groupe était nécessaire. Afin de tenir compte d'éventuelles circonstances imprévues durant l'essai, 116 patients ont été inclus dans chaque groupe afin de détecter des différences cliniquement significatives. La normalité des données pour les variables continues a été évaluée à l'aide du test de Shapiro-Wilk. Comme toutes les données continues étaient distribuées normalement (P > 0,05), des analyses paramétriques ont été appliquées. Les variables catégorielles ont été analysées à l'aide du test du chi-deux. Les expériences cellulaires comprenaient six réplicats biologiques indépendants, avec cinq réplicats techniques pour chaque réplicat biologique. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type. Les comparaisons entre deux groupes à variables continues ont été effectuées à l'aide du test t de Student, tandis que les comparaisons entre plusieurs groupes ont été analysées par une ANOVA à un facteur suivie du test a posteriori de Tukey. La significativité statistique a été définie comme P < 0,05.