Inclusão de pacientes
Todos os participantes forneceram consentimento informado por escrito após compreenderem plenamente o conteúdo da pesquisa. O Comitê de Ética do Hospital Popular da Nova Área de Pudong, Xangai, revisou e aprovou este protocolo de pesquisa (n.º 2024k007). O tamanho da amostra foi calculado utilizando o G*Power: o teste selecionado foi o teste t, e o teste estatístico foi planejado para detectar diferenças entre duas amostras independentes. Com um tamanho do efeito d = 0,5, α = 0,05 e poder estatístico = 0,9, o cálculo indicou que um mínimo de 86 indivíduos deveria ser incluído em cada grupo. Para levar em conta circunstâncias imprevistas potenciais durante o ensaio, 116 pacientes foram incluídos em cada grupo. Um total de 116 pacientes com SII-D que procuraram o Hospital Popular da Nova Área de Pudong, Xangai, entre julho de 2024 e julho de 2025, foram incluídos neste estudo como grupo experimental. Os critérios de inclusão foram: (1) SII-D que atendem aos critérios diagnósticos de Roma IV; (2) colonoscopia indicando ausência de lesões orgânicas na mucosa. Critérios de exclusão: (1) pacientes com doença inflamatória intestinal (DII), câncer colorretal, etc.; (2) pacientes diabéticos; (3) pacientes com histórico recente de cirurgia abdominal; e (4) pacientes com insuficiência grave cardíaca, hepática ou renal. Paralelamente, 116 voluntários saudáveis que correspondiam às características demográficas dos pacientes, como idade e sexo, foram recrutados como grupo controle. Os controles saudáveis foram confirmados como não tendo histórico de doenças gastrointestinais crônicas ou sintomas clínicos correspondentes. Foram coletados cinco mililitros de sangue venoso periférico de todos os indivíduos. O sobrenadante foi então transferido para um congelador de ultra-baixa temperatura a -80 °C para criopreservação antes da subsequente extração de RNA.
Cada participante preencheu um questionário de 10 dias para registrar as seguintes manifestações clínicas: (a) avaliação da intensidade da dor abdominal utilizando uma escala visual analógica de 10 pontos; (b) frequência da dor abdominal durante o período do levantamento (número de dias com dor); (c) frequência das evacuações (número máximo de evacuações por dia); (d) Escala de Características Fecais de Bristol para avaliar as características das fezes. O estado emocional dos participantes foi avaliado utilizando a Escala de Ansiedade e Depressão Hospitalar (HADS).
Cultura celular e modelagem
As células Caco-2 foram cultivadas rotineiramente em meio Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) contendo 10% de soro bovino fetal (FBS) e 1% de penicilina-estreptomicina, em incubadora a 37 °C e 5% de CO₂. A linhagem celular Caco-2 diferencia-se espontaneamente em uma monocamada polarizada de células com junções apertadas e microvilosidades, exibindo características morfológicas e funcionais semelhantes às das células epiteliais intestinais maduras. O LPS desencadeia uma resposta inflamatória e rompe as junções apertadas no epitélio intestinal, aumentando a permeabilidade intestinal — um processo altamente semelhante às características patológicas da DII-D. Além disso, considerando que células Caco-2 tratadas com LPS têm sido amplamente utilizadas em estudos anteriores19,20,21 para modelar disfunção da barreira e inflamação relacionadas à DII, o tratamento com lipopolissacarídeo (LPS) em células Caco-2 foi escolhido neste estudo para estabelecer um modelo in vitro de DII-D. Após as células atingirem aproximadamente 80% de confluência, o meio de cultura foi substituído por meio completo contendo 5 µg/ml de LPS22, e as células foram estimuladas por 24 h. Células cultivadas convencionalmente sem LPS foram utilizadas como grupo controle.
Transfeção de células
Para investigar os papéis de NEAT1 e miR-29b-3p em células Caco-2, as células Caco-2 foram transfectadas. As células foram divididas em seis grupos, conforme a seguir: 1. grupo controle (sem tratamento); 2. grupo LPS; 3. grupo LPS + si-NC; 4. grupo LPS + si-NEAT1; 5. grupo LPS + si-NEAT1 + inibidor NC; e 6. grupo LPS + si-NEAT1 + inibidor de miR-29b-3p. Foram projetados e sintetizados dois RNAs interferentes pequenos (si-NEAT1) direcionados ao NEAT1: si-NEAT1_1 (5′-GCCTTGTAGATGGAGCTTGC-3′) e si-NEAT1_2 (5′-GUGAGAAGUUGCUUAGAAAUU-3′). Um siRNA com sequência aleatória não direcionada (si-NC) foi utilizado como controle negativo. Paralelamente, o inibidor de miR-29b-3p e seu controle negativo também foram sintetizados. Inibidor de miR-29b-3p: 5’-AACACUGAUUUCAAAUGGUGCUA-3’. Controle negativo: 5’-CAGUACUUUUGUGUAGUACAA-3’.
Células Caco-2 foram semeadas em placas de 24 poços e transfectadas quando os cultivos atingiram 60–70% de confluência, seguindo o protocolo do fabricante. Resumidamente, 1,25 µL de siRNA foi diluído em 25 µL de meio com soro reduzido para obter uma concentração final de siRNA de 50 nM. Para inibição de miRNA, 2 µL do inibidor de miR-29b-3p ou seu controle negativo foi diluído em 25 µL de meio com soro reduzido até uma concentração final de 100 nM. Separadamente, 1,5 µL do reagente de transfeção foi misturado com 25 µL de meio com soro reduzido. O siRNA diluído (ou inibidor/controle negativo) foi então misturado ao reagente de transfeção diluído para formar o complexo de transfeção, que foi adicionado gota a gota às células. Seis horas após a transfeção, a mistura de transfeção foi substituída por meio completo fresco, e as células foram mantidas por mais 48 h antes dos ensaios funcionais subsequentes. A eficiência da redução ou inibição foi confirmada por RT-qPCR antes de experimentos adicionais.
PCR quantitativa reversa em tempo real (RT-qPCR)
O RNA total foi isolado de amostras de soro e de células Caco-2 submetidas aos tratamentos indicados. Resumidamente, cada amostra foi lisada com 1 mL do reagente de extração de RNA e combinada com 200 µL de clorofórmio. Após centrifugação a 12.000 × g por 15 min a 4 °C, a fase aquosa superior foi transferida para um tubo novo, misturada com 500 µL de isopropanol e mantida a −20 °C por 30 min. As amostras foram então centrifugadas a 12.000 × g por 10 min a 4 °C. O pellet de RNA resultante foi lavado duas vezes com etanol a 75%, seco ao ar e ressuspenso em 20 µL de água livre de RNase. O rendimento e a pureza do RNA foram medidos com um microespectrofotômetro, e somente amostras com A260/A280 valores de 1,8–2,0 foram utilizados. O RNA foi transcrito reversamente em cDNA seguindo o protocolo do fabricante. Para a detecção de NEAT1, ZO-1, occludina, claudina-2, e GAPDH, 1 µg de RNA total foi utilizado para cada reação de 20 µL de transcrição reversa contendo 1× tampão RT, 0,5 mM dNTPs, 0,5 µM de iniciador oligo(dT), 200 U de transcriptase reversa e água livre de RNase. A reação foi realizada a 37 °C por 15 min, seguida pela inativação da enzima a 85 °C por 5 s.
A PCR quantitativa foi realizada com cDNA como molde, utilizando um sistema de PCR em tempo real baseado em SYBR Green. Os níveis de expressão de NEAT1, miR-29b-3p, ZO-1, occludina, e claudina-2 foram medidos com primers específicos para cada gene. U6 foi utilizado como gene de referência para miR-29b-3p, enquanto GAPDH foi usado para normalizar NEAT1 e os genes relacionados às junções apertadas. A expressão relativa foi calculada utilizando o método 2−ΔΔCt. As sequências dos primers estão listadas na Tabela 1.
Ensaio de viabilidade celular
Células Caco-2 na fase log foram semeadas em placas de 96 poços a 1 × 104 células por poço. Foram montados um grupo controle em branco (contendo apenas o meio de cultura), um grupo controle (células não tratadas) e um grupo experimental (células Caco-2 sob diferentes condições de tratamento), com 5–6 poços em duplicata em cada grupo. As células foram distribuídas em quatro pontos temporais: 0, 24, 48 e 72 h. Uma placa de cultura separada foi preparada para cada ponto temporal para evitar a abertura repetida do incubador durante as medições. Após o período de cultura, adicionou-se 10 µL de solução CCK-8 a cada poço, evitando a formação de bolhas. Em seguida, a placa de cultura foi devolvida ao incubador a 37 °C e 5% de CO₂ e incubada no escuro por 2 h. A absorbância de cada poço foi medida imediatamente a 450 nm utilizando um leitor de microplacas. Por fim, a viabilidade celular foi expressa como uma porcentagem.
Ensaio de apoptose celular
A apoptose foi quantificada por citometria de fluxo após coloração com anexina V-FITC/PI. Células Caco-2 de cada grupo de tratamento foram coletadas e lavadas duas vezes com PBS frio. A centrifugação foi realizada a 300 × g durante 5 min a 4 °C. O pellet celular foi então ressuspenso em 100 µL de tampão de ligação 1×, seguido da adição sequencial de 5 µL de anexina V-FITC e 5 µL de PI. Após mistura suave, as amostras foram incubadas por 15 min à temperatura ambiente, no escuro. Em seguida, foram adicionados 300 µL de tampão de ligação 1×, e a suspensão foi cuidadosamente homogeneizada antes de ser transferida para um tubo de citometria de fluxo de 5 mL. As amostras foram analisadas por citometria de fluxo dentro de 1 h.
Resistência elétrica transepitelial (TEER)
A permeabilidade foi avaliada mediante a medição dos valores de resistência transepitelial (TEER) de células Caco-223. As células Caco-2 foram inoculadas em câmaras Transwell e cultivadas por 21 dias para formar uma monocamada densa. Foram realizadas seis réplicas biológicas independentes para cada condição experimental, bem como cinco réplicas técnicas para cada condição. Antes e após o tratamento experimental, os valores de TEER de cada grupo foram medidos com um medidor de resistência transepitelial, utilizando eletrodos esterilizados com etanol e equilibrados com PBS. Resumidamente, a haste longa do eletrodo foi imersa no meio de cultura basolateral e a haste curta no meio de cultura apical, evitando o contato com a membrana de filtro. Após a estabilização, o valor da resistência (Ω) foi registrado, e as medições foram repetidas até que três leituras consistentes fossem obtidas. A resistência de filtros Transwell em branco (sem células) foi medida nas mesmas condições, e esse valor foi subtraído de todas as leituras experimentais. TEER (Ω·cm2) = (resistência da amostra – resistência do branco) × área efetiva da membrana. Os dados são apresentados como: (grupo experimental/grupo controle) × 100%.
Ensaio imunoenzimático (ELISA)
Os sobrenadantes de células Caco-2 de diferentes grupos de tratamento foram coletados após 24 h de cultivo. Os níveis de citocinas pró-inflamatórias, incluindo fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucina-6 (IL-6), interleucina-8 (IL-8) e interleucina-1β (IL-1β), foram medidos utilizando reagentes comerciais de ELISA de acordo com as instruções do fabricante. O ensaio foi realizado rigorosamente conforme as instruções. As amostras e os padrões foram adicionados às placas previamente revestidas com anticorpos, seguidos de incubação e lavagem. Em seguida, foi adicionado o anticorpo de detecção biotinilado. Após nova incubação e lavagem, foi adicionada a estreptavidina marcada com peroxidase de rábano-picante. Por fim, o substrato TMB foi adicionado para desenvolvimento da coloração, e a reação foi interrompida com a solução de parada. A absorbância de cada poço foi medida imediatamente a 450 nm utilizando um leitor de microplacas.
Western blot
As proteínas foram isoladas de células Caco-2 após os tratamentos indicados utilizando tampão RIPA contendo inibidores de protease. Os níveis de proteína foram medidos por meio de ensaio de ácido bicinconínico (BCA). Para cada amostra, 30 µg de proteína foram carregados por poço, separados em géis de SDS-PAGE a 10% e transferidos para membranas de PVDF. As membranas foram bloqueadas em leite desnatado a 5% durante 1 h à temperatura ambiente e, em seguida, incubadas durante a noite a 4 °C com anticorpos contra ZO-1 (1:1.000), occludina (1:500), claudina-2 (1:1.000) e GAPDH (1:5.000). Após lavagem, as membranas foram incubadas com anticorpos secundários conjugados à HRP por 1 h à temperatura ambiente. As bandas foram detectadas por quimiluminescência aprimorada (ECL) e a intensidade das bandas foi analisada utilizando o ImageJ. O GAPDH foi utilizado como controle de carga.
Ensaio de repórter duplo de luciferase (DLR)
Os locais potenciais de ligação do miR-29b-3p à sequência de NEAT1 foram previstos por meio do banco de dados ENCORI (https://rnasysu.com/encori/). Posteriormente, fragmentos de NEAT1 contendo locais de ligação do tipo selvagem (WT) ou mutantes (MUT) foram clonados no vetor repórter pmirGLO. O plasmídeo recombinante construído foi cotransfectado nas células com análogos do miR-29b-3p (Sentido: 5’-UAGCACCAUUUGAAAUCAGUGUU-3’; Antissentido: 5’-CACUGAUUUCAAAUGGUGCUAUU-3’) ou inibidores e seus respectivos controles negativos (mimic NC, Sentido: 5’-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3’; Antissentido: 5’-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3’). Quarenta e oito horas após a transfeção, as células foram coletadas e as atividades da luciferase de vaga-lume e da luciferase de renila foram determinadas utilizando um reagente de detecção de dupla luciferase. A atividade da luciferase de renila foi utilizada como referência interna para padronização.
Ensaio de imunoprecipitação de RNA (RIP)
Para o ensaio de RIP, células Caco-2 foram coletadas, lavadas com PBS e incubadas no gelo por 15 min em 200 µL de tampão de lise RIP suplementado com inibidores de protease e RNase. Os lisados celulares foram centrifugados a 16.000 × g durante 10 min a 4 °C, e 10 µL de cada sobrenadante foram mantidos como controle de entrada. Para imunoprecipitação, 40 µL de microesferas magnéticas Protein A/G foram rotacionados com 5 µg de anticorpo anti-Ago2 ou IgG normal em 200 µL de tampão de lavagem RIP por 30 min à temperatura ambiente. Após três lavagens com 500 µL de tampão de lavagem RIP, 100 µL da suspensão de microesferas foram combinados com 100 µL de lisado, ajustados para um volume final de 1 mL com tampão de lavagem RIP e incubados durante a noite a 4 °C com rotação. As microesferas foram então lavadas cinco vezes com 500 µL de tampão de lavagem RIP e ressuspendidas em 150 µL do mesmo tampão. A digestão proteica foi realizada pela adição de 15 µL de proteinase K (20 mg/mL) e 15 µL de SDS a 10%, seguida de incubação a 55 °C por 30 min com agitação. O sobrenadante foi coletado e o RNA foi isolado com o reagente de extração e precipitado durante a noite. O enriquecimento de NEAT1 e miR-29b-3p foi então avaliado por RT-qPCR.
Análise da localização subcelular
Células Caco-2 foram separadas em frações nuclear e citoplasmática utilizando o reagente comercialmente disponível de separação nuclear-citoplasmática referenciado, seguindo as instruções do fabricante. O RNA total foi extraído desses dois componentes, e a distribuição de NEAT1 no núcleo e no citoplasma foi detectada por RT-qPCR. A calibração foi realizada utilizando U6 (predominantemente nuclear) e mRNA de GAPDH (predominantemente citoplasmático) como indicadores da eficiência de separação.
Análise estatística
Para amostras clínicas de soro, uma análise de potência (t-teste, d = 0,5, α = 0,05, potência = 0,9) indicou que era necessário um mínimo de 86 indivíduos por grupo. Para levar em conta circunstâncias imprevistas potenciais durante o ensaio, 116 pacientes foram incluídos em cada grupo para detectar diferenças clinicamente significativas. A normalidade dos dados para variáveis contínuas foi avaliada utilizando o teste de Shapiro-Wilk. Como todos os dados contínuos apresentavam distribuição normal (P > 0,05), foram aplicadas análises paramétricas. Variáveis categóricas foram analisadas utilizando o teste qui-quadrado. Experimentos baseados em células incluíram seis réplicas biológicas independentes, com cinco réplicas técnicas para cada réplica biológica. Os dados são apresentados como média ± DP. Comparações entre dois grupos de variáveis contínuas foram realizadas utilizando o t-teste de Student, enquanto comparações entre múltiplos grupos foram analisadas por ANOVA unifatorial seguida pelo teste post hoc de Tukey. A significância estatística foi definida como P < 0,05.