miR-124a通过沉默FOXA2导致细胞内脂质积聚异常的机制探讨

上一篇 / 下一篇 2017-12-25 13:46:00/ 个人分类：非编码RNA研究

参考文献:Mesenchyma stem cells as natural bio-factories for exosomes carrying miR-124a in the treatment of gliomas. Neuro-Oncology（IF7.786）

关键技术：

1. 重组病毒包装：慢病毒包装、稳转株；

2. 分子生物学：Cre-loxP位点特异性重组酶系统；

3. 检测分析：WST-1、Transwell、qRT-PCR、Western blot、纳米颗粒跟踪分析技术；

4. 动物实验：裸鼠颅内移植瘤模型

miR-124a通过沉默FOXA2导致细胞内脂质积聚异常从而引起细胞凋亡

　　胶质母细胞瘤是星形细胞肿瘤中恶性程度最高的胶质瘤，已有研究表明microRNAs（miRs）有希望成为胶质母细胞瘤的新型治疗方法。然而，何种miRs对抗胶质母细胞瘤的效果最佳，以及如何将miRs递送至胶质母细胞瘤是目前尚未解决的问题。

　　本文通过功能筛选，作者发现miR-124a抗胶质瘤的效果最为显著，使用含有miR-124a的慢病毒载体感染间充质干细胞（MSCs），并用分离获得的外泌体处理胶质瘤干细胞（GSCs）后发现GSCs活力显著下降，体内实验证实Exo-miR124能使颅内移植GSCs的小鼠存活更久。研究表明miR-124a通过沉默FOXA2导致细胞内脂质积聚异常从而引起细胞凋亡。因此，MSCs可以作为一个产生exo-miR124的天然生物工厂来参与抗胶质瘤治疗。

研究内容及结果

1. miR-124a是一种能有效抗胶质瘤的microRNA

　　基于数据查询，作者选取8个研究报道具有抗胶质瘤特性的miRs进行初步筛选。采用慢病毒载体将这些miRs分别转移至5种不同的GSCs，通过WST-1测定发现在所有GSCs细胞系中miR-124a引起细胞增殖能力降低的效果最显著，表明miR-124是最为有效的抗胶质瘤microRNA。

2.MSCs能够有效地将miR-124a转移至GSCs

　　作者使用慢病毒包装miR-124a并感染MSCs，通过Transwell与WST-1以及台盼蓝染色结合证实MSCs-miR124导致GSCs的增值能力显著下降，暗示MSCs可通过某种方式将miR-124a转移至GSCs。

3. MSCs将miR-124a包装至外泌体并进一步转移至GSCs

　　作者通过透射电镜观察、纳米颗粒跟踪分析技术结合对外泌体标记蛋白的Western blot检测证实MSCs释放的颗粒是外泌体，且外泌体中miR-124a的含量显著上调。进一步通过Cre-loxP位点特异性重组酶系统结合qRT-PCR和Western blot检测证实外泌体能够将功能性的RNA分子转移至肿瘤细胞。

4. 携带miR-124a的外泌体在小鼠体内能够有效对抗胶质瘤

　　研究表明，在裸鼠额叶内移植GSC267细胞一周后，分别通过腹腔注射和静脉注射携带miR124的外泌体（Exo-miR124）能够使裸鼠存活时间更长。组织切片结果表明，裸鼠脑部的肿瘤完全消退，证实Exo-miR124在小鼠体内同样能够有效对抗胶质瘤。

5. Exo-miR124抑制FOXA2的表达并改变GSCs的脂质代谢

　　作者通过体内和体外实验检测已知的miR124-a靶基因蛋白表达水平，发现仅FOXA2的表达量显著下调。慢病毒介导的不同水平的FOXA2干扰表达同样引起GSCs的增殖能力，从而产生对应剂量效应的下降。互补实验以及进一步的油红O染色和Western blot检测结果表明，miR-124a通过下调FOXA2的表达引起细胞内脂质积累，最终导致肿瘤细胞凋亡。

总结

　　首先通过筛选确定了miR-124a是最有效的抗胶质瘤microRNA，以慢病毒为载体将miR-124a转移至MSCs后发现其分泌的外泌体中同样携带miR-124a，体内体外实验均表明Exo-miR124能够抑制GSCs的增殖。进一步的机理研究发现miR-124a通过下调FOXA2的表达从而引起细胞内脂质积累，导致脂质代谢异常并最终引起肿瘤细胞凋亡。本文首次提出MSCs可以用于离体生产携带抗胶质瘤microRNA的外泌体，以期实现消除恶性神经胶质瘤。

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