מחקר זה נערך באופן בלעדי באמצעות קו התאים המסחרי של כונדרוציטים אנושיים C28/I2. לא השתתפו במחקר זה משתתפים אנושיים, דגימות רקמה אנושית, חומרים שמקורם במטופלים או בעלי חיים חיים. לכן, אישור ועדת הביקורת המוסדית (IRB) ואישור ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים המוסדית (IACUC) לא נדרשו בהתאם להנחיות המוסדיות והלאומיות. הכלים, הכימיקלים, הערכות והתגובות המשמשים בפרוטוקול מופיעים בטבלת החומרים.
1. תרבית תאים ובניית מודל OA
קו התאים הכונדרוציטים האנושי C28/I2 (פרטים מסופקים בטבלת החומרים) התקבל מספק מסחרי. כדי להבטיח שחזוריות ניסיונית, תאים אומתו באמצעות פרופיל חזרה טנדם קצר (STR) ונבדקו באופן שגרתי לאישור היעדר זיהום במיקופלסמה. תאים בין קטעים 3 ל-8 שימשו לכל הניסויים. התאים נשמרו ב-DMEM עם תוספת של 10% סרום בקר עוברי (FBS) ו-1% פניצילין-סטרפטומיצין (כל התגובות מפורטות בטבלת החומרים) בטמפרטורה של 37°C באטמוספירה לחה המכילה 5%CO2.
כדי לקבוע את מודל האוסטאוארתריטיס (OA) במבחנה, תאי C28/I2 הוגרו באמצעות IL-1β רקומביננטי אנושי. בהתבסס על ספרותמבוססת 6,7, ניסויי אופטימיזציה ראשוניים של מינון-תגובה שנועדו ליצור מצב קטבולי עמיד ללא ציטוטוקסיות מיידית מופרזת, התאים טופלו ב-20 ng/mL IL-1β למשך 24 שעות.
2. קיבוץ ניסיוני וטרנספקציה
כדי להבהיר את המסלולים המכניים, המחקר חולק לשלושה מודולים ניסיוניים עיקריים, שלכל אחד מהם מינימום שלושה שכפולים ביולוגיים עצמאיים:
- רווח/אובדן תפקוד SPRY2:
התאים הוקצו ל-Control, מודל OA, OA + וקטור ריק (NC), פלסמיד הבעה יתר OA + SPRY2 (OE-SPRY2), וקבוצות RNA קטנות מתאימות (si-NC ושלושה מבנים ספציפיים של si-SPRY2: si-695, si-800, si-896) כדי לסרוק יעילות התאבכות.
- מודולציית miR-590-5p:
התאים חולקו לקבוצות מעכבים של Control, מודל OA, OA + מחקה NC, OA + miR-590-5p mimic, OA + מעכב NC, ו-OA + miR-590-5p.
- אימות פונקציונלי של הקשר הרגולטורי miR-590-5p/SPRY2:
כדי להעריך עוד יותר את הקשר הרגולטורי המוצע בין miR-590-5p ל-SPRY2, תאים נחשפו לתנאי חיקוי ומעכב miR-590-5p כדי לקבוע האם מודולציית miR-590-5p שינתה את ביטוי SPRY2 במודל OA.
לצורך טרנספקציה, תאי C28/I2 הוזרעו בלוחות של 6 בארות ב-2 ×-105 תאים לבאר. עם הגעה למפגש של 70%–80%, בוצעו טרנספקציות באמצעות תגובת טרנספקציה מסחרית מבוססת שומנים בהתאם לפרוטוקול היצרן ונהלים קבועים להעברת RNA קטן בכונדרוציטים24. בקצרה, פלסמידים (OE-SPRY2 ו-NC; 2 מיקרוגרם/באר) ואוליגונוקלאוטידים (miR-590-5p מדמה/מעכב ו-siRNA; 50 ננומטר) דוללו במדיום סרום מופחת. קומפלקסי הליפיד-DNA/RNA הוקמו בטמפרטורת החדר במשך 15 דקות לפני שהוספו בדרופ לתאים ב-DMEM ללא סרום. ב-6 שעות לאחר הטרנספקציה, המדיום הוחלף ב-DMEM מלא המכיל 10% FBS, והתאים תורבדו עוד 48 שעות לפני הפקת RNA וחלבון.
3. זיהוי qPCR
סך ה-RNA וה-miRNA בודדו באמצעות ערכת חילוץ ייעודית של miRNA בהתאם לפרוטוקול היצרן. טוהר וריכוז ה-RNA הוערכו באמצעות ספקטרופוטומטר UV-Vis, ודגימות עם יחס A260/A280 של 1.8–2.0 שימשו לניתוחים במורד הזרם. שימשו תגובות תעתוק הפוך מסחריות לסינתזת cDNA. הליך המחזור ב-qPCR היה כדלקמן: 95 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות; 40 מחזורים של 95 מעלות צלזיוס ל-10 שניות, 58 מעלות צלזיוס ל-30 שניות, ו-72 מעלות צלזיוס ל-30 שניות; לאחר מכן ניתוח עקומת התכה לאימות ספציפיות הפריימר והיעדר דימרים של פריימר. β-אקטין ו-U6 שימשו כבקרות פנימיות ל-mRNA ול-miRNA, בהתאמה. הביטוי היחסי של הגנים חושב באמצעות שיטת 2-ΔΔCt 25. כל רצפי הפריימר, כולל אלו של Col-II, SPRY2, Beclin-1, LC3, Bcl-2, miR-590-5p וגנים ייחוסים, מופיעים בטבלה 1.
| שם ראשי | פריימר קדמי (5′-3′) | פריימר הפוך (5′-3′) |
| U6 | ATTGGAACGATACAGAGAGAT | GGAACGCTTCACGAATTTG |
| miR-590-5p | GCGTAAGGCACGGGTG | AGTGCAGGGTCCGAGGTATT |
| β-אקטין | TGGCACCCAGCAATGAA | CTAAGTCATAGTCCGCCTAGAAGCA |
| SPRY2 | TAAGCCACTGAGCAAGGAGAT | TGGAAGGTAACACCATAAACAAGG |
| Bcl-2 | TGGGATCCTGCGGATTGAC | TCAGTCTACTTCCTGTGTGTGTGTTG |
| בקלין-1 | TCCCGTGGAATGGAATGAGA | GTAAGGAACAAGTCGGTATCTCTG |
| LC3-II | CATCCACAAAAATCGGT | GAGCTGTAAGCGCCTTCTAA |
טבלה 1: רצפי פריימר המשמשים לניתוח PCR כמותי (qPCR). רצפי פריימר קדימה ואחורה משמשים להגברה וכימות של תמלילי יעד ובקרות ייחוס פנימיות באמצעות qPCR.
אלא אם צוין אחרת, הנתונים מבוטאים כסטיית תקן ממוצעת ± (SD). המשמעות הסטטיסטית נקבעה באמצעות ANOVA חד-כיווני ואחריו מבחן S-N-K לאחר מבחן. הסמלים מציינים: *P < 0.05 מול שליטה; #P < 0.05 לעומת המודל המצוין או קבוצת הביקורת השלילית; &P < 0.05 לעומת OA+מעכב-NC.
4. זיהוי כתמים מערביים
תאים נקטפו ופורקו באמצעות בופר RIPA בתוספת קוקטיילי מעכבי פרוטאז ופוספטאז, בהתאם להליכים מבוססים של חילוץ חלבון ואימונובלטינג. לאחר צנטריפוגה ב-14,000 × גרם למשך 15 דקות ב-4 מעלות צלזיוס להסרת פסולת תאית, נאסף הסופרנטנט, וריכוזי החלבון נמדדו באמצעות ערכת בדיקת חלבון BCA. כמויות שוות של חלבון ליזאט (30 מיקרוגרם) עברו דנויטרציה, נפתרו על ידי SDS-PAGE למשך 1.5 שעה, והועברו לממברנות PVDF ב-300 mA למשך 1.5 שעהו-26 שעות. הממברנות נחסמו עם 5% חלב יבש דל שומן במי מלח טריס-בופר המכיל 0.1% Tween 20 (TBST) למשך שעה בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן דגירה ב-4°C למשך 16 שעות עם נוגדנים ראשוניים ספציפיים (למשל, אנטי-SPRY2, דילול 1:1000). לאחר שלוש שטיפות ב-TBST, הממברנות דגרו עם נוגדנים משניים מתאימים ל-HRP בטמפרטורת החדר למשך שעתיים. רצועות החלבון הוצגו באמצעות מערכת זיהוי ECL וכמותו באמצעות תוכנת ImageJ.
5. ניתוח סטטיסטי
הנתונים נותחו באמצעות תוכנת ניתוח סטטיסטי. כל הניסויים בוצעו עם לפחות שלושה שכפולים ביולוגיים עצמאיים (n ≥ 3), והנתונים הכמותיים מוצגים כסטיית תקן ממוצעת ± (SD). לפני בדיקות פרמטריות, הוערכה נורמליות הנתונים באמצעות מבחן שפירו-וילק, והומוגניות של השונות הוערכה. המובהקות הסטטיסטית בין קבוצות מרובות הוערכה באמצעות ניתוח חד-כיווני של שונות (ANOVA) ואחריו מבחן פוסט-הוק סטודנט-ניומן-קולס (S-N-K) להשוואות מרובות. P < 0.05 נחשב מובהק סטטיסטית.