Předpovězte roli LncRNA při stárnutí ledvin na základě sekvenování RNA
Jan 25, 2024
Abstraktní
Východiska: Dlouhé nekódující RNA (lncRNA) se účastní fyziologických a patologických procesů. Nebyly však provedeny žádné studie o vztahu mezi lncRNA a stárnutím ledvin. Výsledky: Nejprve jsme hodnotili histopatologii ledvin mladých (3-měsíců) a starých (24-měsíců) myší C57BL/6J. Barvení Massonovým trichromem a barvení PAS ukázalo intersticiální ukládání kolagenu a fibrózu, expanzi mezangiální matrice, silnější bazální membránu arenální intersticiální fibrózain old mouse kidneys. Senescence-associated β-galactosidase (SA-β-gal)-positive areas in the kidneys of old mice were significantly elevated compared to those of young mice. Then, we analyzed the differential expression of lncRNAs and mRNAs in the kidneys of young and old mouse kidneys by RNA-seq analysis. 42 known and 179 novel differentially expressed lncRNAs and 702 differential mRNAs were detected in the mouse kidney. Next, we focused on the differentially expressed mRNAs and lncRNAs by RNA-seq. GO and KEGG analyses were performed based on differentially expressed mRNAs between young and old mouse kidneys. Transregulation based on research and the correlation coefficient of mRNA-lncRNA were also calculated. The mRNA-lncRNA network was constructed by choosing a Spearman correlation coefficient>0.9 nebo<-0.9. GO and KEGG pathway enrichment analyses revealed that differentially expressed mRNAs participated in aging-related pathways. A total of 10 lncRNAs and trans-regulated mRNAs were constructed. Finally, we validated the role of lncRNA Gm43360 by CCK-8, flow cytometry, western blot, and SA-β-gal staining. The expression level of Adra1a was positively correlated and Csnk1a1 was negatively correlated with lncRNA Gm43360. The cell counting kit-8 (CCK-8) results showed that lncRNA Gm43360 promoted cell viability. LncRNA Gm43360 increased the percentage of S-phase cells and decreased the percentage of G1-phase cells compared with the negative control. LncRNA Gm43360 decreased the expression of p53, p21 and SA-β-gal. Conclusions: lncRNA Gm43360 may play aochranná role při stárnutí ledvin.
Klíčová slova:lncRNA, ledviny, stárnutí
KLIKNĚTE ZDE A ZÍSKEJTE PŘÍRODNÍ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOSIDU A 9 % AKTEOSIDU PRO FUNKCI LEDVIN
Supporting Service Of Wecistanche-Největší vývozce cistanche v Číně:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Nakupujte pro další specifikace Podrobnosti:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
Pozadí
Podle statistik Organizace spojených národů se průměrná délka lidského života ve většině vyspělých zemí za posledních 200 let zdvojnásobila; proto se otázka, jak zlepšit kvalitu života seniorů, stala velkým problémem veřejného zdraví [1, 2]. Stárnutí je nepřetržitý a postupný proces a bylo obecně identifikováno jako výchozí místo pro několikchronická onemocnění, počítaje v toonemocnění kardiovaskulárního systému[3], porucha metabolického systému [4], rakovina [5, 6] a neurodegenerativní onemocnění [7]. Therychlost glomerulární filtrace(GFR) se stárnutím klesá, ledviny zpracovávají metabolické toxiny pomaleji a akumulace metabolických toxinů urychluje stárnutí [8, 9]. Zkoumání mechanismu stárnutí ledvin bude mít velký význam pro oddálení výskytu a rozvojerenální stárnutí. Ačkoli byl proveden malý počet studií o stárnutí ledvin, je stále smysluplné porozumět mechanismu stárnutí ledvin.
Nekódující RNA s dlouhým řetězcem (lncRNA) mají délku více než 200 nukleotidů. LncRNA regulují transkripční a posttranskripční zpracování RNA, translaci, methylaci DNA a architekturu chromatinu prostřednictvím lokálních (cis) a distálních (trans) mechanismů. Obecně se má za to, že nekódují proteiny, ale mohou se podílet na různýchbiologické regulační funkce. Lin navrhl, že lncRNA HOTAIR podporuje rozvoj Parkinsonovy choroby cílením na miR-126 [10]. Gu navrhl, že lncRNA EBF3-AS podporuje neuronální apoptózu u Alzheimerovy choroby [11]. JX Pan navrhl, že lncRNA H19 podporuje progresi aterosklerózy. Nedávno bylo hlášeno, že LncRNA H19 hraje klíčovou roli v aktivaci MAPK a NF-kB signální dráhy a indukci aterosklerózy [3]. lncRNA hrají zásadní roli v progresi diabetické nefropatie [12], glomerulárního onemocnění [13] a renální fibrózy [14]. lncRNA Arid-IR podporuje zánět ledvin zprostředkovaný NF-kB cílením na transkripci NLRC5 [15]. Buněčný cyklus se během stárnutí mění. Předchozí studie ukázaly, že lncRNA souvisí s buněčnou proliferací a úzce souvisí s progresí buněčného cyklu. LncRNA ANRIL inhibuje stárnutí buněk hladkého svalstva cév zmírněním zástavy buněčného cyklu [16]. lncRNA CASC11 může podporovat apoptózu buněk rakoviny žaludku urychlením procesu buněčného cyklu [17]. Studium lncRNA při stárnutí ledvin je stále v plenkách a my jsme se zeptali, zda lncRNA mohou regulovat proces stárnutí ledvin.
V této studii jsme se zaměřili na zkoumání změn exprese lncRNA mezi myšími ledvinami různého věku a zkonstruovali jsme koexpresní síť lncRNA-mRNA, abychom osvětlili roli lncRNA při stárnutí ledvin. Naše zjištění poskytují nový důkaz pro pochopení potenciální role lncRNA-mRNA ex-přesné sítě vpatogeneze stárnutí ledvin.
Výsledek
Pokud není uvedeno jinak, provedli jsme všechna statistická srovnání pomocí Studentova t-testu.
Patologie myší ledvina SA‑ gal barvení Renální histopatologie byla vyšetřena PAS barvením a Massonovým trichromovým barvením (obr. 1). Te modře zbarvená oblast ve staré myší ledvině indikovala intersticiální fibrózu a ukládání kolagenu (obr. 1a) a skóre fibrózy se zvýšilo (P<0.05) (Fig. 1b). Old mouse kidneys exhibited thicker glomerular basement membranes, mesangial matrix expansion, and renal interstitial fibrosis by PAS staining (Fig. 1c). SA-β-gal-positive areas in the kidneys of old mice were significantly elevated compared to those in the kidneys of young mice (P<0.05) (Fig. 1d-e). These results indicated that aging leads to the aggravation of renal fibrosis.
Diferenciální exprese lncRNA a mRNA mezi ledvinami mladých a starých myší Abychom určili mechanismus RNA u stárnoucích myší, analyzovali jsme expresi lncRNA a mRNA v ledvinách myší C57BL/6J různého věku pomocí sekvenování RNA. Sekvenováním bylo detekováno celkem 79 320 mRNA transkriptů, 10 662 známých lncRNA transkriptů a 11 412 nových lncRNA transkriptů. V myších ledvinách bylo exprimováno celkem 42 známých a 179 nových odlišně exprimovaných lncRNA a 702 diferenciálních mRNA. Histogram a graf sopky ukázaly, že ve staré myší ledvině bylo 347 upregulovaných mRNA transkriptů a 355 downregulovaných mRNA transkriptů a 130 upregulovaných lncRNA transkriptů a 91 downregulovaných lncRNA transkriptů vestará myší ledvina(obr. 2).
Rozdílně exprimované mRNA související se stárnutím
K dalšímu prozkoumání role mRNA v procesu stárnutí ledvin byly provedeny analýzy GO a KEGG na mRNA odlišně exprimovaných v myších ledvinách (obr. 3). Analýza obohacení GO ukázala, že odlišně exprimované mRNA byly obohaceny o biologické procesy (např. fosforylace, proces oxidace-redukce), molekulární funkce (vazba proteinů, vazba kovových iontů) a buněčné složky (např. membrána, cytoplazma) (obr. 3a). Analýza obohacení KEGG dráhy odhalila, že odlišně exprimované mRNA se účastní drah souvisejících se stárnutím, jako je oxidativní fosforylace, signální dráha AMPK, signální dráha Wnt, signální dráha Rap1 a onemocnění související s věkem (obr. 3b). Tediferenciálně exprimované mRNA byly zahrnuty do analýzy teplotní mapy (obr. 3c).
mRNA‑lncRNA koexpresní síť a qRT–PCR ověření lncRNA
We observed the potential trans-regulated target genes of lncRNAs using RIsearch analysis. A total of 22,917 pairs were obtained between mRNAs and lncRNA transcripts based on trans energy >-70. Then, we choose the pairs with Spearman correlation coefcients>0.9 nebo<-0.9 between mRNA-lncRNA based on the RNA expression levels, including a total of 11 mRNAs and 28 lncRNA transcripts (Fig. 4a). Ten, 5 known lncRNAs and 5 novel lncRNAs in the mRNA-lncRNA expression network were selected to validate the accuracy and reliability of the RNA-seq data. The lncRNAs were described in the heatmap analysis. We designed appropriate primers and amplified lncRNAs. Similar to the RNA-seq data, the qRT–PCR results showed that 5 known lncRNA transcripts, ENSMUST00000145042, ENSMUST00000208671, ENSMUST00000220013, ENSMUST00000205549, and ENSMUST00000197656 (Gm43360), and 3 novel lncRNA transcripts, MSTRG.34276.1, MSTRG.39067.1, and MSTRG.3870.1, were consistent with the sequence data (Fig. 4b-c). In addition, the other two lncRNAs were consistent with the sequencing results, but the results were not statistically signifcant (Fig. 4c). In general, the qRT–PCR results were consistent with RNA-seq data.
Supporting Service Of Wecistanche-Největší vývozce cistanche v Číně:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tel:+86 15292862950
Nakupujte pro další specifikace Podrobnosti:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
