Bu protokol, circZBTB46 modülasyonunun HUVEC'lerde inflamatuar sinyalleşme, oksidatif stres ve ERBB2-AKT yol aktivasyonu üzerindeki etkilerini incelemek için kullanılan deneysel prosedürleri açıklar.
Hücre kültürü
Bu çalışmada kullanılan HUVEC hücreleri ticari bir kaynaktan elde edilmiştir. HUVEC'ler, geniş erişilebilirlikleri, tekrarlanabilir kültür koşulları ve yüksek transfeksiyon verimliliği nedeniyle temsilli bir endotel hücre modeli olarak kullanılmıştır; bu da inflamatuar stres altında endotel sinyal yollarının genetik manipülasyonu ve mekanik incelenmesini kolaylaştırır15,16. HUVEC'ler, %10 (v/v) fetal sığır serumu ve %1 konsantrasyonda antibiyotik-antimikotik kokteyli takviye edilmiş DMEM'de kültürlendi. Tüm hücre kültürleri, standart fizyolojik koşullar altında nemlendirilmiş bir odada (37 °C, %5 CO2) tutuldu; bu da sürekli hücresel proliferasyonu teşvik ederken >%95 canlılığı koruyarak trypan blue hariç testi ile doğrulandı. Endotel spesifik ortamlar (örneğin, EGM-2 veya endotel büyüme takviyeleriyle desteklenen M199) uzun vadeli HUVEC bakımı için yaygın olarak önerilse de, bu çalışmada deneysel tedaviler arasında tutarlılık sağlamak ve LPS stimülasyonu ile farmakolojik inhibitör testleriyle uyumluluğu sağlamak için DMEM kullanılmıştır. AG-825 inhibitör testleri için, HUVEC'leri 10 μM AG-825 içeren taze DMEM ile 1 saat kuluçka edin. Sonra, LPS çözeltisini kuyulara ekleyerek nihai konsantrasyon 10 μg/mL elde edilir ve kültüre 24 saat devam eder. Olası fenotipik kaymayı en aza indirmek için, HUVEC'ler düşük geçiş sayılarında kullanıldı ve sadece kısa süreli testler için DMEM tabanlı deneysel koşullara maruz bırakıldı. Tüm fonksiyonel deneyler, uzun süreli kültür döneminde değil, tanımlanmış tedavi aralıkları içinde gerçekleştirilmiştir.
Hücre transfeksiyonu
circZBTB46'nın biyolojik rolünü aydınlatmak için, aşırı ekspresyon plazmidleri (oe-circZBTB46) ve eşleşen negatif kontrol yapıları (oe-NC) GenScript tarafından sentezlenip doğrulandı. HUVEC'ler, 1 x 10⁵ hücre/kuyu yoğunluğunda 6 kuyu plakalarına tohumlanarak transfeksiyon anında ~%70-%80 birleşime ulaşmak üzere gece boyunca kültürlendi. Her kuyu için, 2,5 μg plazmid DNA'sı (oe-circZBTB46 veya oe-NC) 125 μL indirgenişlemiş serum ortamında seyreltildi ve 2,5 μL P3000 reaktifiyle (Tüp A) karıştırıldı. Paralel olarak, 3,75 μL Lipofektamin 3000 125 μL indirgenişlemiş serum ortamında (Tüp B) seyreltilmiştir. Tüp A ve Tüp B daha sonra birleştirilip nazikçe karıştırıldı ve oda sıcaklığında 15-20 dakika kuluçka içinde kulübe geçirilerek kompleks oluşumu sağlandı (nihai kompleks hacm: 250 μL/kuyruk). Kompleksler, antibiyotiksiz tam ortamda hücrelere damla olarak eklendi. 37 °C, %5CO2 sıcaklıkta 6 saat kuluçka yaptıktan sonra, transfeksiyon ortamı taze tam büyüme ortamı ile değiştirildi. Hücreler, sonraki testlerden önce 48 saat kültürlendi. Tüm prosedürler üreticinin talimatlarına uydu.
LPS kaynaklı model
In vitro SA-AKI modeli oluşturmak için, oe-circZBTB46 veya NC ile transfekte edilen HUVEC'ler (5 x 105 hücre/kuyruk) 96 kuyu plakalarına tohumlanarak %80 birleşim sağlanana kadar 24 saat boyunca korunmuştur. Bunun ardından, bu hücreler 24 saat boyunca 10 μg/mL LPS ile tedavi gördü. LPS tedavisi olmayan HUVEC'ler kontrol grubu olarak görev yaptı.
qRT-PCR
HUVEC'lerden toplam RNA çıkarımı ticari bir reaktif kullanılarak gerçekleştirilmiştir. cDNA sentezi için ters transkripsiyon, ticari reaktif kiti ile gerçekleştirildi. Nicel PCR (qPCR), Gerçek Zamanlı PCR Sistemi ve ana karışım kullanılarak üçlü olarak gerçekleştirildi. Hedef genlerin ifade miktarları U6'ya göre kalibre edildi ve analiz 2−ΔΔCT yöntemi 17,18 ile gerçekleştirildi. CircRNA ifadesi analizi için, U6 küçük nükleer RNA, normalleştirme için iç referans olarak kullanılmıştır; çünkü genellikle küçük kodlamayan RNA'ların nicelendirilmesinde kullanılır ve kısa süreli in vitro deneysel koşullarda nispeten stabil bir ifade sergilediği bildirilmiştir. Bu çalışmada uygulanan primer dizileri aşağıdaki şekilde listelenmiştir:
circZBTB46-İleri: 5'-CGGCGCTCATGAGTAAGAAC-3'
circZBTB46-Ters çevir: 5'-CGCCTCTTCTACAGACTGGG-3'
U6-İleri: 5'-TGCTATCACTTCAGCAGCA-3'
U6-Geri dön: 5'-GAGGTCATGCTAATTCTCTCTG-3'.
CCK-8 testi
HUVEC'lerin kullanılabilirliği, ticari olarak satın alınan CCK-8 kullanılarak değerlendirildi. Kısaca, hücreler 96 kuyruklu bir plakaya tohumlanıyor ve hücreler 24 saat boyunca yapışma kültürüne tabi tutulmuştur. Bundan sonra, her kuyuya 10 μL CCK-8 çözeltisi eklendi ve hücreler 37 °C'de 2 saat boyunca daha fazla kuluçka edildi. 450 nm dalga boyunda optik yoğunluğu (OD) ölçmek için bir mikroplaka okuyucu kullanıldı. Ön gözlemler, 10 μg/mL LPS'nin HUVEC'lerin canlılığını önemli ölçüde azalttığını ve bu konsantrasyonun sonraki deneysel süreçler için seçilmesine yol açtığını göstermiştir.
Akış sitometrisi
Başlangıçta, HUVEC'ler standart prosedürlere göre EDTA-içermeyen tripsin ile ayrıldı. Üreticinin Annexin V-APC/PI Apoptoz Analiz Kiti için verdiği yönergelere uygun olarak, hücre süspansiyonları enzimatik ayrışmadan sonra 4 °C'de 5 dakika boyunca 1.000 x g boyunca santrifüj edildi. Pellet hücreler daha sonra aynı koşullarda buz gibi PBS ile 2 kez yıkanmış ve 100 μL 1x bağlanma tamponunda yeniden süspansiye alınmıştır. Her örnek 5 μL Annexin V-FITC konjugatı ve 5 μL propidium iyodid (PI) boyama çözeltisi ile işlendi, ardından oda sıcaklığında (20-25 °C) karanlıkta 10 dakikalık kuluçka yapıldı. Son olarak, tüm örneklere 400 μL 1x bağlama tamponu eklendi ve apoptoz, akış sitometresi kullanılarak 1 saat içinde analiz edildi. Etkinlikler ilk olarak FSC/SSC tarafından enkaz hariç tutularak kapatıldı. Apoptoz analizi için, Annexin V-FITC vs PI grafikinde uygun kontroller (lekelenmemiş ve tek boyalı/telafi kontrolleri) kullanılarak dörtgen kapıları uygulanarak canlı (Annexin V-/PI-), erken apoptotik (Annexin V+/PI-), geç apoptotik (Annexin V+/PI+) ve nekrotik (Annexin V-/PI+) popülasyonları tanımlanmıştır. Tüm örneklerde aynı kapı şablonu ve eşikler uygulandı.
ELISA testi
Kültürlenmiş HUVEC'lerin üst yüzeyindeki inflamatuar faktörlerin - tümör nekroz faktörü-α (TNF-α), interlökin-6 (IL-6) ve interlökin-1β (IL-1β) - konsantrasyonları, ticari olarak mevcut ELISA kitleri kullanılarak ölçüldü. Özellikle, üretici talimatlarına göre İnsan TNF-α ELISA Kiti, İnsan IL-6 ELISA Kiti ve İnsan IL-1β ELISA Kiti kullanıldı. Her test için, her kuyu başına 50 μL seyreltilmiş hücre kültürü süpernatantı yüklendi. Standart eğriler, sağlanan seri seyreltmeler kullanılarak oluşturuldu (TNF-α: 0-1000 pg/mL; IL-6: 0-500 pg/mL; IL-1β: 0-200 pg/mL). Numune ve standart eklemeden sonra, plakalar 37 °C'de 90 dakika boyunca kuluçka altına alındı, ardından yıkama tamponu ile beş yıkama yapıldı. Biotin-konjuge algılayıcı antikor eklenip 37 °C'de 60 dakika boyunca kuluçka yapıldı. Bir başka yıkama aşamasından sonra streptavidin-HRP eklendi ve 37 °C'de 30 dakika boyunca kuluçka edildi. Son yıkamadan sonra, 3,3',5,5'-tetrametilbenzidin (TMB) substratı eklendi ve 37 °C'de karanlıkta 15 dakika kuluçka edildi. Reaksiyon stop çözeltisiyle sonlandırıldı ve emrilme hemen 450 nm'de 630 nm referans dalgaboyu ile ölçüldü. Her örnek ve standart çift olarak analiz edildi ve tüm deneyler üç bağımsız biyolojik kopyayı içerdi. Süpernatanttaki oksidatif stres belirteçleri - malondialdehit (MDA), süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) - seviyeleri, sırasıyla MDA ELISA Kit, SOD ELISA Kit ve CAT ELISA Kit kullanılarak sağlanan 19,20,21 protokollerine uygun olarak değerlendirildi. MDA ve SOD testleri için, her kuyu için 40 μL süpernatan kullanıldı; CAT için örnekler yüklemeden önce test tamponuyla 1:10 seyreltiltildi. Standart eğriler kit spesifikasyonlarına göre hazırlandı (MDA: 0-60 nmol/mL; SOD: 0-100 U/mL; CAT: 0-100 U/mL). Kuluçka aşamaları şu şekilde gerçekleştirildi: MDA - 60 dakika 37 °C'de; SOD - 37 °C'de 60 dakika; CAT - 37 °C'de 30 dakika. Plakalar anahtar kuluçka aşamaları arasında 4 kez yıkandı. Renk gelişimi, ilgili substratların eklenmesi ve 37 °C'de kuluçka yapılmasıyla sağlandı (MDA: 15 dakika; SOD: 20 dakika; CAT: 15 dakika). SOD ve CAT için absorbans 450 nm, MDA için ise 532 nm olarak okundu. Tüm ölçümler çift kuyularda yapıldı ve üç bağımsız biyolojik kopyada tekrarlandı.
RNA dizilemesi
Toplam RNA, üreticinin talimatlarına göre ticari reaktiflerle HUVEC'lerden çıkarıldı. RNA saflığı ve konsantrasyonu spektrofotometre kullanılarak 260 nm ve 280 nm (A260/A280) soğurgunluk ölçülerek değerlendirildi ve RNA bütünlüğü bir Biyoanalizör ile değerlendirildi. Sadece RNA Bütünlük Numarası (RIN) ≥ 7 olan RNA örnekleri sonraki kütüphane hazırlığı için kullanıldı. Ribozomal RNA, kütüphane hazırlığı sırasında ticari bir şirket tarafından yapılan standart rRNA tüketme prosedürü kullanılarak çıkarıldı. Belirtilen yerde, kütüphane yapımından önce RNase R tedavisi uygulanarak lineer RNA'ları seçici olarak sindirmek ve dairesel RNA türlerini zenginleştirmek için yapılmıştır. RNA parçalanması, uygun boyutta RNA parçaları oluşturmak için RNA Kütüphane Hazırlık Kiti kılavuzunun standart protokolüne uygun sıcaklık koşullarında gerçekleştirildi. Dizileme kütüphaneleri, üreticinin talimatlarına göre RNA Kütüphanesi Hazırlık Kiti kullanılarak hazırlanmış ve 150 bp (PE150) okuma uzunluğuyla eşleştirilmiş uçlu dizileme stratejisi kullanılarak Illumina platformunda sıralanmıştır. Dizileme derinliği transkriptom genelinde analizi desteklemek için yeterliydi. Ham dizileme okumaları, adaptör dizilerini ve düşük kaliteli okumaları kaldırmak için standart kalite kontrol prosedürleriyle işlendi. Temiz okumalar insan referans genomuna hizalandı ve gen ifade seviyeleri buna göre22,23 olarak nicelendirildi. LPS uyarısı altında circZBTB46 aşırı eksprese eden HUVEC'ler ile NC ile tedavi edilmiş HUVEC'ler arasında farklı olarak eksprese edilen genler (DEG) yerleşik istatistiksel yöntemlerle belirlendi. Gen seti zenginleştirme analizi (GSEA), circZBTB46 aşırı ekspresyonuyla ilişkili sinyal yollarını belirlemek için gerçekleştirildi. Genler, deneysel gruplar arasındaki farklı ekspresyona göre sıralandı. Moleküler İmza Veritabanı'ndan (MSigDB) seçilmiş gen setleri zenginleştirme analizi için kullanıldı. Zenginleştirme anlamlılığı normalleştirilmiş zenginleştirme puanı (NES) ve yanlış keşf oranı (FDR) temelinde değerlendirildi; FDR < 0.25 istatistiksel olarak anlamlı olarak değerlendirildi. CircRNA dizileme ve ilgili tüm biyoinformatik analizler dışarıdan sağlandı.
DEG'lerin Tanımlanması
DEG'leri ekranlamak için, iki farklı grup arasındaki ifade seviyeleri DESeq (2012) R yazılım paketi aracılığıyla karşılaştırıldı. İstatistiksel anlamlılık eşikleri, p < 0.05 ile |log2FC| olarak tanımlanmıştır. değeri 0.58'i aşıyor. Isı haritası pheatmap R paketiyle oluşturuldu ve volkan grafiki çizim için Goplot2 R paketini kullandı.
Fonksiyonel zenginleştirme analizi
Doğrusal transkriptlerden elde edilen GO ve KEGG zenginleştirme analizleri çevrimiçi platform EnrichR kullanılarak yapıldı ve Balon Çiziği GOplot R paketine göre çizildi. GSEA yazılımı, MSigDB veritabanı tarafından sağlanan ifade matrisi ve gen seti dosyalarına dayanarak, analiz parametreleri (örneğin, permütasyon sayısı ve istatistiksel yöntemler) belirlenerek kullanıldı. Gen setlerinin zenginlenmesi, normalleştirilmiş zenginleştirme puanı (NES), P-değeri ve FDR değeri kullanılarak değerlendirildi; böylece farklı olarak ifade edilen genlerin işlevleri ve potansiyel biyolojik mekanizmaları derinlemesine incelendi.
Western Blot
Toplam protein, RIPA lizis tamponu kullanılarak (yaklaşık 1 x 10⁶ hücre) RIPA lizis tamponu kullanılarak proteaz ve fosfataz inhibitörleriyle ekstra edildi. Protein konsantrasyonu, BCA Protein Nicefikasyon Kiti ile belirlendi. Eşit miktarda protein (her şerit başına 20 μg) %10 sodyum dodesil sülfat-poliakrilamid jellerinde (SDS-PAGE) 80 V'da 30 dakika ve ardından 60 dakika boyunca 120 V ile elektroforez ile çözüldü. Daha sonra, proteinler 100 V'da 90 dakika boyunca 4 °C'de ıslak transfer sistemi kullanılarak poliviniliden florür (PVDF) membranlarına aktarıldı. Zarlar, oda sıcaklığında %1 saat boyunca %5 yağsız sütle %5 yağsız sütle Tris-tamponlu tuzlu sümle %0,1 Tween-20 (TBST) ile tıkandı, ardından aynı blokaj tamponunda (hedef proteinler için genellikle 1:1000, GAPDH için 1:5000) 4 °C'de birinci antikorlarla gece boyunca inkubasyon yapıldı. Kullanılan birincil antikorlar şunlardır: ERBB2, p-AKT, AKT ve GAPDH. Kuluçkadan sonra, zarlar TBST ile 3 kez (yıkamada 10 dakika) yıkanmış ve ardından oda sıcaklığında 1 saat boyunca yaban turpu peroksidaz (HRP) ile konjuge edilmiş keçi anti-tavşan anti-tavşan antikoru IgG ikincil antikoru (1:5000 bloklayıcı tamponda) ile kuluçka hale getirilmiştir. Üç ek TBST yıkamasının (her biri 10 dakika) ardından, protein bantları Gelişmiş Kemilyüminessans (ECL) Western Blotting Substrate Kit kullanılarak görselleştirildi ve bir görüntüleme sistemi ile görüntülendi. Bant yoğunlukları yazılım kullanılarak nicelendirildi.
İstatistiksel analiz
İstatistiksel değerlendirmeler GraphPad Prism 10 kullanılarak gerçekleştirildi. Veriler, ortalama ± standart hata (SEM) olarak gösterilir. İstatistiksel anlamlılığı belirtmek için p-değeri < 0.05 tanımlanmıştır.