Poziomy LINC0707 w osoczu były podwyższone u pacjentów z SCI
Przeanalizowano wyjściowe charakterystyki kliniczne 30 zdrowych ochotników oraz 75 pacjentów z SCI. W porównaniu z osobami zdrowymi, pacjenci z SCI wykazywali wyraźnie niższe wyniki w badaniu czucia dotyku, acmestezji, funkcji motorycznych oraz w skali FIM (Functional Independence Measure), co wskazywało na upośledzenie funkcji sensorycznych i motorycznych. Ponadto poziomy cytokin prozapalnych w surowicy były znacznie wyższe u pacjentów z SCI niż w grupie kontrolnej osób zdrowych (Tabela 1, P < 0,01), co sugeruje wzmocnioną odpowiedź zapalną.
| Elementy | HS | SCI | Pwartość p |
| (n=30) | (n=75) |
| Wiek (lata) | 45.83±10.06 | 46.17±9.92 | 0.786 |
| BMI (kg/m²)2) | 22.82±1.57 | 23.94±1.29 | 0.69 |
| Płeć (mężczyzna, n) | 18 | 41 | 0.619 |
| Palenie tytoniu (n) | 11 | 28 | 0.949 |
| Picie (n) | 14 | 33 | 0.804 |
| Klasyfikacja ASIA dla SCI (n) | / | | |
| Pełny SCI | / | 18 | |
| Niepełny uraz rdzenia kręgowego (SCI) | / | 36 | |
| Prawidłowe funkcjonowanie neuronów | / | 21 | |
| Poziom uszkodzenia rdzenia kręgowego (n, %) | / | | |
| Kręg szyjny | / | 27 (36.0%) | |
| Kręg piersiowy | / | 23 (30.7%) | |
| Kręg lędźwiowy | / | 25 (33.3%) | |
| Wynik odczuwania dotyku | / | 53.42±22.12 | |
| skala acmestezji | / | 53.39±24.68 | |
| Wynik ćwiczenia | / | 49.07±18.74 | |
| wynik w skali Functional Independence Measure | / | 71.33±19.41 | |
| IL-1β (pg/ml) | 1.47±0.52 | 52.21±11.32 | <0.001 |
| IL-6 (pg/ml) | 2.14±0.97 | 88.47±23.52 | <0.001 |
| TNF-α (pg/mL) | 2.84±1.13 | 61.09±18.24 | <0.001 |
| CRP (mg/L) | 1.42±0.63 | 62.67±21.85 | <0.001 |
| Skróty: HS, zdrowy ochotnik; SCI, uraz rdzenia kręgowego; BMI, wskaźnik masy ciała; ASIA, American Spinal Injury Association; FIM, miernik niezależności funkcjonalnej; IL, interleukina; TNF, czynnik martwicy nowotworu; CRP, białko C-reaktywne. |
Tabela 1: Porównanie wyjściowych cech klinicznych między zdrowymi ochotnikami a pacjentami z urazem rdzenia kręgowego. Tabela ta porównuje cechy demograficzne, wyniki funkcji neurologicznych, zmienne związane z urazem oraz poziomy markerów zapalnych u zdrowych ochotników i pacjentów z urazem rdzenia kręgowego. Skróty: HS, zdrowi ochotnicy; SCI, uraz rdzenia kręgowego; ASIA, American Spinal Injury Association; FIM, Functional Independence Measure; IL, interleukina; TNF, czynnik martwicy nowotworu; CRP, białko C-reaktywne.
Ekspresję LINC0707 w osoczu określono ilościowo za pomocą metody RT-qPCR. W porównaniu z osobami zdrowymi, u pacjentów z SCI odnotowano istotnie zwiększoną ekspresję LINC0707 w osoczu (Rycyna 1A, P < 0.01). Analiza krzywej charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) dostarczyła wstępnych dowodów na to, że ekspresja LINC0707 może mieć pewną wartość dyskryminacyjną w odróżnianiu pacjentów z SCI od osób zdrowych (Rycyna 1B). Ponadto ekspresja LINC0707 w osoczu wzrastała wraz ze wzrostem klinicznego stopnia ciężkości SCI (Rycyna 1C, P < 0.01). Analiza korelacji wykazała, że ekspresja LINC0707 w osoczu była dodatnio skorelowana z poziomami IL-1β (r = 0.635, P < 0.001), IL-6 (r = 0.612, P < 0.01), TNF-α (r = 0.675, P < 0.01) oraz białka C-reaktywnego (CRP; r = 0.61, P < 0.01) (Rycyna 1D–G). Wyniki te sugerują, że podwyższona ekspresja LINC0707 wiąże się z odpowiedziami zapalnymi u pacjentów z SCI.

Rycina 1Ekspresja LINC0707 w osoczu oraz jej korelacje z czynnikami zapalnymi w osoczu. (A) Ekspresja LINC0707 w osoczu była wyższa u pacjentów z urazem rdzenia kręgowego (SCI) niż u zdrowych ochotników. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą testu t dla prób niezależnych. (BAnaliza krzywej charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) dostarczyła wstępnych informacji wskazujących, że ekspresja LINC0707 może być przydatna w rozróżnianiu pacjentów z SCI od osób zdrowych.C) Ekspresja LINC0707 w osoczu wzrastała wraz ze wzrostem ciężkości SCI zgodnie z klasyfikacją American Spinal Injury Association (ASIA). Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). (D–G) Ekspresja LINC0707 w osoczu była dodatnio skorelowana z poziomami czynników zapalnych. Analizę statystyczną przeprowadzono z wykorzystaniem analizy korelacji Pearsona. *P < 0,01 oraz **P < 0.01. Zdrowe osoby, n = 30; pacjenci z SCI, n = 75. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Czynniki powiązane z ekspresją LINC0707 analizowano za pomocą jednowymiarowej i wielowymiarowej regresji logistycznej
Przeprowadzono jednowymiarowe i wielowymiarowe analizy regresji logistycznej w celu zidentyfikowania czynników powiązanych z ekspresją LINC00707. Analiza jednowymiarowa wykazała, że klasyfikacja ASIA dla SCI (OR = 3,912, 95% CI: 1,792–8,537, P < 0,01), wynik FIM (OR = 0,281, 95% CI: 0,108–0,729, P = 0,009) oraz poziom CRP (OR = 4,600, 95% CI: 1,724–12,271, P = 0,02) były powiązane z ekspresją LINC00707. Po skorygowaniu o potencjalne zmienne zakłócające, wielowymiarowa regresja logistyczna wykazała, że klasyfikacja ASIA dla SCI (OR = 2,598, 95% CI: 1,08–6,203, P = 0,032), wynik FIM (OR = 0,303, 95% CI: 0,102–0,902, P = 0,032) oraz poziom CRP (OR = 3,202, 95% CI: 1,024–10,015, P = 0,045) były niezależnymi czynnikami powiązanymi z ekspresją LINC0707 (Tabela 2). Cięższa klasyfikacja ASIA oraz podwyższony poziom CRP wiązały się z wyższą ekspresją LINC0707, natomiast wyższy wynik FIM wiązał się z niższą ekspresją LINC0707. Powiązania te stanowią dalsze wsparcie dla hipotezy, że LINC0707 uczestniczy w procesie patologicznym SCI.
| Pozycje | Jednowymiarowa analiza regresji | Wielowymiarowa analiza regresji |
| OR | 95% CI | wartość P | OR | 95% CI | wartość P |
| Wiek | 1.176 | 0.475-2.914 | 0.725 | | | |
| Płeć | 1.303 | 0.524-3.240 | 0.57 | | | |
| Klasyfikacja ASIA dla SCI | 3.912 | 1.792-8.537 | <0.01 | 2.598 | 1.08-6.203 | 0.032 |
| Klasyfikacja ASIA dla SCI | 0.58 | 0.497-1.480 | 0.582 | | | |
| Wynik czucia dotykowego | 0.85 | 0.343-2.105 | 0.725 | | | |
| Wynik acmestezji | 0.854 | 0.345-2.19 | 0.734 | | | |
| Wynik ćwiczeń | 0.392 | 0.153-1.06 | 0.051 | | | |
| Wynik FIM | 0.281 | 0.108-0.729 | 0.009 | 0.303 | 0.102-0.902 | 0.032 |
| IL-1β | 1.181 | 0.475-2.935 | 0.72 | | | |
| IL-6 | 1.453 | 0.585-3.608 | 0.42 | | | |
| TNF-α | 1.304 | 0.526-3.23 | 0.567 | | | |
| CRP | 4.6 | 1.724-12.271 | 0.002 | 3.202 | 1.024-10.015 | 0.045 |
| Skróty: OR, iloraz szans; CI, przedział ufności; ASIA, American Spinal Injury Association; FIM, miara niezależności funkcjonalnej; IL, interleukina; TNF, czynnik martwicy nowotworu; CRP, białko C-reaktywne. |
Tabela 2: Analiza regresji logistycznej czynników związanych z ekspresją LINC0707. Tabela ta przedstawia jednowymiarowe i wielowymiarowe analizy regresji logistycznej wykorzystane do zidentyfikowania czynników klinicznych związanych z ekspresją LINC0707 u pacjentów z urazem rdzenia kręgowego. Wyniki przedstawiono jako ilorazy szans z 95% przedziałami ufności i odpowiadającymi im wartościami P. Skróty: OR, iloraz szans; CI, przedział ufności; ASIA, American Spinal Injury Association; FIM, Functional Independence Measure; IL, interleukina; TNF, czynnik martwicy nowotworu; CRP, białko C-reaktywne.
Wyciszenie LINC0707 łagodziło stan zapalny i stres oksydacyjny w komórkach BV2 stymulowanych LPS
Komórki BV2 poddano działaniu rosnących stężeń LPS (0, 10, 20, 50, 10, 150 lub 200 ng/mL). Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja LINC0707 była znacząco zwiększona po zastosowaniu 10, 150 i 200 ng/mL LPS (Rycina 2A, P < 0,01, n = 6). Na podstawie tych wyników oraz wcześniejszych doniesień27˒28, do stworzenia modelu SCI in vitro wybrano stężenie 10 ng/mL LPS. W porównaniu z grupą kontrolną, ekspresja LINC0707 była znacząco podwyższona w komórkach BV2 stymulowanych LPS. Transfekcja si-LINC0707 skutecznie zahamowała ekspresję LINC0707 (Rycina 2B, P < 0,01, n = 6).
Następnie oceniono wpływ wyciszenia LINC0707 na stan zapalny i stres oksydacyjny. Stymulacja LPS znacząco zwiększyła sekrecję IL-1β (Ryc. 2C, P < 0.01, n = 5), IL-6 (Ryc. 2D, P < 0.01, n = 5) i TNF-α (Ryc. 2E, P < 0.01, n = 5), a także wewnątrzkomórkowe poziomy ROS (Ryc. 2F, P < 0.01, n = 6) i zawartość MDA (Ryc. 2G, P < 0.01, n = 5). Z kolei stymulacja LPS znacząco obniżyła poziomy markerów przeciwutleniających SOD (Ryc. 2H, P < 0.01, n = 6) i GSH (Ryc. 2I, P < 0.01, n = 5). Wyciszenie LINC0707 znacząco zredukowało sekrecję cytokin prozapalnych oraz poziomy markerów stresu prooksydacyjnego, przywracając jednocześnie poziomy przeciwutleniaczy w stymulowanych LPS komórkach BV2. Wyniki te wskazują, że knockdown LINC0707 łagodzi indukowaną przez LPS odpowiedź zapalną i stres oksydacyjny w komórkach BV2.

Rycina 2Wpływ wyciszenia LINC0707 na stan zapalny i stres oksydacyjny w komórkach BV2 stymulowanych LPS. Komórki BV2 stymulowano lipopolisacharydem (LPS) w stężeniu 10 ng/mL.APoziom ekspresji LINC0707 zmierzono za pomocą RT-qPCR w komórkach BV2 traktowanych różnymi stężeniami LPS.B) Ekspresja LINC0707 była zwiększona w grupie LPS i zmniejszona po transfekcji si-LINC0707. (C–E) Analiza ELISA wykazała, że wydzielanie czynników prozapalnych było zwiększone w grupie LPS i zmniejszone po wyciszeniu genu LINC0707. (F–GPoziomy reaktywnych form tlenu (ROS) oraz zawartość malondialdehydu (MDA) wzrosły w grupie LPS i uległy obniżeniu po wyciszeniu genu LINC00707.H–I) Aktywność dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) oraz poziom zredukowanego glutationu (GSH) były obniżone w grupie LPS i wzrosły po wyciszeniu genu LINC0707. **P** < 0,01; ns, brak istotności statystycznej. n ≥ 5. Analizy statystyczne przeprowadzono z wykorzystaniem jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
LINC0707 pełni funkcję molekularnej gąbki dla miR-145-5p
Aby zbadać mechanizm molekularny leżący u podstaw funkcji biologicznej LINC00707, wykorzystano bazę danych ENCORI do przewidywania potencjalnych docelowych miRNA. Analiza bioinformatyczna wykazała obecność komplementarnych sekwencji wiążących między LINC0707 a miR-145-5p (Rysunek 3A). Testy reporterowe z podwójną lucyferazą wykazały, że aktywność lucyferazy w konstrukcie WT-LINC0707 była istotnie obniżona przez mimik miR-145-5p i zwiększona przez inhibitor miR-145-5p. Z kolei żadna z tych metod nie wpłynęła na aktywność lucyferazy w konstrukcie MUT-LINC0707 (Rysunek 3B, P < 0,01, n = 4), co potwierdziło bezpośrednią interakcję między LINC0707 a miR-145-5p.
Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja miR-145-5p w osoczu była znacząco obniżona u pacjentów z SCI w porównaniu z osobami zdrowymi (Rycyna 3C, P < 0.01). Dodatkowo ekspresja LINC0707 była ujemnie skorelowana z ekspresją miR-145-5p (Rycina 3D, P < 0.01), a poziomy miR-145-5p w osoczu stopniowo spadały wraz ze wzrostem ciężkości SCI (Rycina 3E, P < 0.01). In vitro ekspresja miR-145-5p była znacząco zredukowana w komórkach BV2 stymulowanych LPS w porównaniu z komórkami kontrolnymi, podczas gdy wyciszenie LINC0707 przywróciło ekspresję miR-145-5p (Rycina 3F, P < 0.001, n = 6). Wyniki te sugerują, że LINC00707 pełni funkcję konkurującego endogennego RNA (ceRNA), sekwestrując miR-145-5p i w ten sposób regulując jego ekspresję podczas patologicznego przebiegu SCI.

Rycina 3LINC0707 pełni funkcję molekularnej gąbki dla miR-145-5p. (A) Baza danych ENCORI przewidziała komplementarne sekwencje wiążące pomiędzy LINC0707 a miR-145-5p. (B) Interakcję między LINC0707 a miR-145-5p potwierdzono za pomocą podwójnego testu reporterowego lucyferazy. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu dwuczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). (C) Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja miR-145-5p w osoczu była obniżona u pacjentów z SCI. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą testu t dla prób niezależnych. (D) Ekspresja LINC0707 była ujemnie skorelowana z ekspresją miR-145-5p u pacjentów z SCI. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą analizy korelacji Pearsona. (E) Ekspresja miR-145-5p w osoczu spadała wraz ze wzrostem stopnia ciężkości SCI zgodnie z klasyfikacją ASIA. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). (F) Ekspresja miR-145-5p była obniżona w grupie LPS, zwiększona po transfekcji si-LINC0707 oraz zmniejszona po transfekcji inhibitorem miR-145-5p. Analiza statystyczna została przeprowadzona przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). P < 0,05, *P < 0,01, a **P < 0,01; ns, brak istotności statystycznej. Zdrowe osoby, n = 30; pacjenci z SCI, n = 75; eksperymenty komórkowe, n ≥ 4. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ilustracji.
Inhibicja miR-145-5p nasiliła stan zapalny i stres oksydacyjny w stymulowanych LPS komórkach BV2
Aby zbadać rolę miR-145-5p, komórki BV2 przetransfekowano inhibitorem miR-145-5p lub odpowiednią kontrolą negatywną. Następnie oceniono poziomy cytokin zapalnych i markerów stresu oksydacyjnego. W porównaniu z grupą kontrolną negatywną inhibitora, inhibicja miR-145-5p znacząco zwiększyła sekrecję IL-1β (Rycyna 4A, P < 0.01, n = 5), IL-6 (Rycyna 4B, P < 0.001, n = 5) oraz TNF-α (Rycyna 4C, P < 0.01, n = 5). Ponadto znacząco wzrosły wewnątrzkomórkowe poziomy ROS (Rycyna 4D, P < 0.01, n = 6) i zawartość MDA (Rycyna 4E, P < 0.01, n = 5), podczas gdy poziomy SOD (Rycyna 4F, P < 0.01, n = 6) i GSH (Rycyna 4G, P < 0.001, n = 5) uległy znacznemu obniżeniu. Wyniki te wskazują, że inhibicja miR-145-5p znosi efekty ochronne knockdownu LINC0707 w odniesieniu do indukowanego LPS stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego w komórkach BV2.

Rycina 4Wpływ inhibicji miR-145-5p na stan zapalny i stres oksydacyjny w komórkach BV2. (A–CAnaliza ELISA wykazała, że po transfekcji inhibitorem miR-145-5p nastąpił istotny wzrost wydzielania czynników prozapalnych.D–EPo transfekcji inhibitorem miR-145-5p odnotowano istotny wzrost poziomu reaktywnych form tlenu (ROS) oraz zawartości malondialdehydu (MDA).F–G) Aktywność dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) oraz poziomy glutationu (GSH) uległy znacznemu obniżeniu po transfekcji inhibitorem miR-145-5p. **P** < 0,01. n ≥ 5. Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ilustracji.
TRAF6 został zidentyfikowany jako gen docelowy miR-145-5p
Baza danych miRDB wskazała TRAF6 jako potencjalny cel miR-145-5p. Zidentyfikowano komplementarne sekwencje wiązania między 3′ UTR TRAF6 a miR-145-5p (Rycyna 5A). Testy reporterowe z użyciem podwójnej lucyferazy wykazały, że aktywność lucyferazy w konstrukcie WT-TRAF6 była znacząco obniżona przez mimik miR-145-5p i zwiększona przez inhibitor miR-145-5p. W przeciwieństwie do tego, żadna z tych metod nie wpłynęła na aktywność lucyferazy w konstrukcie MUT-TRAF6 (Rycyna 5B, P < 0.01, n = 4), co potwierdza, że TRAF6 jest bezpośrednim celem miR-145-5p.
Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja mRNA TRAF6 w osoczu była znacząco zwiększona u pacjentów z SCI (Rycyna 5C, P < 0,01). Ekspresja TRAF6 była ujemnie skorelowana z ekspresją miR-145-5p (Rycina 5D, P < 0,01), a poziomy mRNA TRAF6 w osoczu wzrastały wraz z ciężkością SCI (Rycina 5E, P < 0,01). In vitro ekspresja TRAF6 była znacząco zwiększona w stymulowanych LPS komórkach BV2 w porównaniu z grupą kontrolną, lecz uległa znacznemu zmniejszeniu po wyciszeniu LINC0707 (Rycina 5F, P < 0,01, n = 6). Odwrotnie, inhibicja miR-145-5p przywróciła ekspresję TRAF6 (Rycina 5G, P < 0,01, n = 6). Wyniki te wskazują, że LINC0707 reguluje ekspresję TRAF6 poprzez szlak sygnalizacyjny miR-145-5p.

Rycina 5TRAF6 jest genem docelowym miR-145-5p. (ABaza danych miRDB przewidziała sekwencje wiązania komplementarnego pomiędzy TRAF6 a miR-145-5p.B) Assay reporterowy z podwójną lucyferazą potwierdził relację celowania między TRAF6 a miR-145-5p. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą dwuczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). (C) Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja TRAF6 w osoczu była podwyższona u pacjentów z SCI. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu testu t dla prób niezależnych. (D) Ekspresja TRAF6 była ujemnie skorelowana z ekspresją miR-145-5p w osoczu u pacjentów z SCI. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu analizy korelacji Pearsona. (E) Ekspresja TRAF6 w osoczu wzrastała wraz ze wzrostem ciężkości SCI zgodnie z klasyfikacją ASIA. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). (FEkspresja TRAF6 wzrosła w komórkach BV2 stymulowanych LPS i uległa zmniejszeniu po wyciszeniu genu LINC0707. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD).G) Ekspresja TRAF6 wzrosła po zahamowaniu miR-145-5p. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu post hoc Tukeya (HSD). P < 0,05, *P < 0,01, a **P < 0,01; ns, nieistotne statystycznie. Zdrowe osoby, n = 30; pacjenci z SCI, n = 75; eksperymenty komórkowe, n ≥ 4. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:
Zbiory danych wygenerowane i/lub przeanalizowane w niniejszym badaniu są dostępne w repozytorium Zenodo: https://doi.org/10.5281/zenodo.21470454.