Porównanie charakterystyki demograficznej i klinicznych parametrów metabolicznych uczestników badania
Wyniki porównania wykazały, że poziomy FBG i HbA1c były znacznie podwyższone u pacjentów z T2DM (P < 0.001), natomiast w przypadku pozostałych parametrów nie stwierdzono istotnych różnic (P > 0.05) (Tabela 1).
Ekspresja i znaczenie kliniczne miR-3619-5p
Analiza RT-qPCR wykazała, że ekspresja miR-3619-5p w surowicy pacjentów z T2DM była znacząco obniżona (P < 0,001; Rycina 1A). Analiza krzywej ROC wykazała, że AUC dla miR-3619-5p w diagnostyce T2DM wyniosło 0,871 (95% CI: 0,820–0,922) (Rycina 1B). Ponadto wyniki analizy korelacji Pearsona przeprowadzonej u 102 pacjentów z T2DM wykazały, że ekspresja miR‑3619‑5p była wyraźnie i odwrotnie skorelowana z FBG (Rycina 1C) oraz HbA1c (Rycina 1D).

Rysunek 1: Ekspresja i znaczenie kliniczne miR-3619-5p. (A) Analiza RT-qPCR ekspresji miR-3619-5p w surowicy pacjentów z T2DM. (B) Krzywa ROC dla diagnostyki T2DM z wykorzystaniem miR-3619-5p. (C) Analiza korelacji Pearsona pomiędzy względną ekspresją miR-3619-5p a glikemią na czczo (FBG). (D) Analiza korelacji Pearsona pomiędzy względną ekspresją miR-3619-5p a HbA1c. Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe (SD); Grupa kontrolna, n = 80; T2DM, n = 102. ***P < 0.001 Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.
Wpływ miR-3619-5p na funkcję komórek β trzustki
Przeprowadziliśmy testy funkcjonalne komórek na komórkach β trzustki INS-1 traktowanych HG w celu odwzorowania progresji T2DM. Wyniki wykazały, że ekspresja miR-3619-5p była znacząco obniżona po traktowaniu HG (P < 0.001), natomiast transfekcja mimikiem miR-3619-5p wyraźnie zwiększyła jej ekspresję (P < 0.01; Rysunek 2A). W odniesieniu do proliferacji i apoptozy komórek, traktowanie HG wyraźnie hamowało proliferację i promowało apoptozę (P < 0.001), podczas gdy mimik miR-3619-5p promował proliferację i hamował apoptozę po traktowaniu HG (P < 0.01; Rysunek 2B,C). Wyniki testu ELISA wykazały, że sekrecja insuliny była znacząco obniżona po traktowaniu HG (P < 0.001), natomiast mimik miR-3619-5p zwiększył sekrecję insuliny po traktowaniu HG (P < 0.01; Rysunek 2D).

Rysunek 2: Wpływ miR-3619-5p na funkcję komórek β trzustki. Komórki β trzustki INS-1 poddano działaniu HG w celu symulacji progresji T2DM. (A) Do wykrywania ekspresji miR-3619-5p w komórkach zastosowano RT-qPCR. (B) Proliferację komórek oceniono za pomocą testu CCK-8. (C) Do oceny apoptozy komórek wykorzystano cytometrię przepływową. (D) Do pomiaru poziomu sekrecji insuliny (znormalizowanego względem całkowitej wewnątrzkomórkowej zawartości insuliny) zastosowano test ELISA. Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe (SD), n = 3. ***P < 0.001; **P < 0.01 Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Walidacja celów miR-3619-5p
Przewidywania bioinformatyczne ujawniły łącznie 174 geny docelowe w czterech bazach danych (Rycyna 3A), a miejsce wiązania MTA3 wykazuje wysoki stopień konserwacji (wynik Context++: -0,31; centyl wyniku Context++: 98). Zidentyfikowano komplementarne miejsce wiązania pomiędzy miR-3619-5p a regionem 3'-UTR MTA3 (Rycyna 3B). Wyniki DLR wykazały, że względna aktywność lucyferazy MTA3 WT była znacznie zwiększona w grupie mimic miR-3619-5p, co wskazuje, że miR-3619-5p może wiązać się z MTA3 (Rycyna 3C).
Ekspresja MTA3 była wyraźnie obniżona w surowicy pacjentów z T2DM (Rysunek 3D); jego ekspresja była również znacząco obniżona w komórkach INS-1 traktowanych HG, podczas gdy mimik miR-3619-5p zwiększył ekspresję MTA3 (Rycina 3E). Wyniki analizy Western blot wykazały, że mimik miR-3619-5p zwiększył poziom białka MTA3, natomiast inhibitor miR-3619-5p znacząco obniżył jego ekspresję (Rycina uzupełniająca 1). Analiza korelacji Pearsona wykazała istotną dodatnią korelację między poziomami miR-3619-5p a MTA3 w surowicy 102 pacjentów z T2DM (Rysunek 3F). Wyniki te dodatkowo potwierdzają pozycyjną rolę regulacyjną miR-3619-5p w stosunku do MTA3.

Rycina 3: Walidacja celów miR-3619-5p. (A) Wspólne geny docelowe miR-3619-5p zidentyfikowane w czterech bazach danych: TargetScan, miRWalk, StarBase i miRDB. (B) Miejsce wiązania miR-3619-5p do 3’-UTR MTA3. (C) Test DLR (n = 3). (D) Analiza RT-qPCR ekspresji MTA3 w surowicy pacjentów z T2DM (Kontrola, n = 80; T2DM, n = 102). (E) Analiza RT-qPCR ekspresji MTA3 w komórkach (n = 3). (F) Analiza korelacji Pearsona dla ekspresji miR-3619-5p i MTA3 w surowicy pacjentów z T2DM (Kontrola, n = 80; T2DM, n = 102). Słupki błędu reprezentują odchylenie standardowe (SD). ***P < 0.001; **P < 0.01 Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
Wpływ MTA3 na funkcję komórek β trzustki
Wyniki wykazały, że si-MTA3 dodatkowo obniżyło ekspresję MTA3 po traktowaniu HG, natomiast kotransfekcja z mimikiem miR-3619-5p odwróciła ten efekt (Rycina 4A). si-MTA3 dodatkowo hamowało proliferację komórek traktowanych HG, promowało apoptozę i nasilało zaburzenia wydzielania insuliny; tymczasem kotransfekcja z mimikiem miR-3619-5p odwróciła wyżej wymienione fenotypy komórkowe pośredniczone przez si-MTA3, przywracając proliferację komórek, redukując apoptozę i łagodząc hamowanie wydzielania insuliny (Rycina 4B–D).

Rycina 4: Wpływ MTA3 na funkcję komórek β trzustki. W celu dalszego zbadania wpływu MTA3 na funkcję komórek β trzustki do komórek przetransfekowano si-MTA3 oraz mimik miR-3619-5p. (A) Analiza RT-qPCR ekspresji MTA3 w komórkach. (B) Proliferację komórek oceniono za pomocą testu CCK-8. (C) Stopień apoptozy określono metodą cytometrii przepływowej. (D) Poziomy wydzielania insuliny zmierzono testem ELISA (znormalizowane względem całkowitej wewnątrzkomórkowej zawartości insuliny). Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe (SD), n = 3. ***P < 0.001; **P < 0.01; *P < 0.05 Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Podsumowując, wyniki uzyskane z próbek klinicznych wykazują, że ekspresja miR-3619-5p w surowicy jest znacznie obniżona u pacjentów z T2DM oraz że poziom miR-3619-5p jest istotnie skorelowany z FBG i HbA1c; eksperymenty na liniach komórkowych potwierdziły, że miR-3619-5p może specyficznie regulować MTA3, wpływając tym samym na żywotność i funkcję wydzielniczą insuliny w komórkach β trzustki szczura INS-1. Wspólnie wyniki te sugerują, że miR-3619-5p bierze udział w regulacji funkcji komórek β trzustki, co w sposób wstępny realizuje cel badawczy niniejszej pracy, jakim było zbadanie roli miR-3619-5p w cukrzycy typu 2 oraz jego potencjalnych mechanizmów regulacyjnych.
DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:
Wszystkie surowe i przetworzone zestawy danych wspierające wnioski z niniejszego badania zostały przesłane jako Supplementary File 1.
| Wskaźniki | Grupa kontrolna (n = 80) | grupa T2DM (n = 102) | wartość p |
| Wiek (lata) | 51.41 ± 9.70 | 52.29 ± 7.03 | 0.478 |
| Płeć (męska/żeńska) | 43/37 | 54/48 | 0.914 |
| BMI (kg/m²)2) | 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 |
Tabela 1: Porównanie parametrów klinicznych wśród badanych. T2DM, cukrzyca typu 2; BMI, wskaźnik masy ciała; TC, cholesterol całkowity; TG, triglicerydy; HDL, lipoproteiny o wysokiej gęstości; LDL, lipoproteiny o niskiej gęstości; FBG, poziom glukozy we krwi na czczo; HbA1c, hemoglobiny glikowana.
Tabela uzupełniająca 1: Sekwencje starterów i odczynników użytych w niniejszym badaniu.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Rycina uzupełniająca 1: Ekspresja białka MTA3. Analiza poziomu białka MTA3 za pomocą metody Western blot. (A) Poziomy białka MTA3. (B) Surowe obrazy Western blot dla MTA3. (C) Surowe obrazy Western blot dla GAPDH. Słupki błędów reprezentują odchylenie standardowe (SD), n = 3. ***P < 0.001; **P < 0.01Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Plik uzupełniający 1: Surowe dane.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.