环状RNA circ_0120051通过miR-144-3p/IDH2轴抑制心肌成纤维细胞的纤维化表型研究

梁俣; 胡志琴; 温艺红; 伍华燕; 王娅; 刘宇鹏; 单志新; 方咸宏

doi:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.20240305.004

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环状RNA circ_0120051通过miR-144-3p/IDH2轴抑制心肌成纤维细胞的纤维化表型研究

基础研究 | 更新时间：2024-04-15

- 环状RNA circ_0120051通过miR-144-3p/IDH2轴抑制心肌成纤维细胞的纤维化表型研究
- CircRNA Circ_0120051 Inhibits the Fibrotic Phenotype of Myocardial Fibroblasts via Targeting miR-144-3p/IDH2 Axis
- 中山大学学报（医学科学版） 2024年45卷第2期页码：196-205
- 作者机构：
  
  1.广东省心血管病研究所//南方医科大学附属广东省人民医院//广东省医学科学院广东广州 510080
  2.广州医科大学附属第五医院药学部，广东广州 510799
  3.华南理工大学医学院，广东广州 510006
  4.广东省临床药理学重点实验室//南方医科大学附属广东省人民医院//广东省医学科学院广东广州 510080
- 作者简介：
  
  梁俣，第一作者，研究方向：心肌纤维化的分子机制，E-mail：1547495879@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(82070254;82200325);广东省自然科学基金(2023A1515010201;2021A1515220122);广州市科技计划项目(202201011627;202102080093);广东省医院药师青年托举研究基金（晴粤药学基金）(2023QNTJ16)
- DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.20240305.004
  中图分类号： R363.2
- 纸质出版日期：2024-03-20，
  
  收稿日期：2023-12-20，
  
  录用日期：2024-02-22
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梁俣,胡志琴,温艺红等.环状RNA circ_0120051通过miR-144-3p/IDH2轴抑制心肌成纤维细胞的纤维化表型研究[J].中山大学学报（医学科学版）,2024,45(02):196-205.

LIANG Yu,HU Zhiqin,WEN Yihong,et al.CircRNA Circ_0120051 Inhibits the Fibrotic Phenotype of Myocardial Fibroblasts via Targeting miR-144-3p/IDH2 Axis[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2024,45(02):196-205.
梁俣,胡志琴,温艺红等.环状RNA circ_0120051通过miR-144-3p/IDH2轴抑制心肌成纤维细胞的纤维化表型研究[J].中山大学学报（医学科学版）,2024,45(02):196-205. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.20240305.004.

LIANG Yu,HU Zhiqin,WEN Yihong,et al.CircRNA Circ_0120051 Inhibits the Fibrotic Phenotype of Myocardial Fibroblasts via Targeting miR-144-3p/IDH2 Axis[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2024,45(02):196-205. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ（med.sci）.20240305.004.

摘要

目的

研究环形 RNA circ_0120051对心肌成纤维细胞的纤维化表型的调控作用和机制。

方法

通过实时萤光定量PCR（RT-qPCR）检测健康器官捐献者（

=24）与心力衰竭（HF）病人（

=21）心肌标本中 circ_0120051及其宿主基因溶质载体家族8成员A1（SLC8A1）的表达水平。核糖核酸外切酶（RNase R）消化实验鉴定circ_0120051的RNA稳定性。RT-qPCR检测circ_0120051在人心肌细胞AC16中的核质分布情况。利用腺病毒在C57BL/6乳小鼠心肌成纤维细胞（mCFs）中过表达circ_0120051，通过RT-qPCR和Western blot检测过表达circ_0120051对mCFs中纤维化相关基因表达的影响，利用细胞划痕实验检测对mCFs迁移能力的影响。通过RNA免疫共沉淀技术（RIP）验证circ_0120051与miR-144-3p间的结合作用，利用双萤光素酶报告基因实验鉴定miR-144-3p与靶基因异柠檬酸脱氢酶2（Idh2） 3’-UTR的结合位点。

结果

Circ_0120051在心衰病人心肌中表达显著增加，而其宿主基因SLC8A1表达无显著差异。Circ_0120051主要定位于人心肌细胞的胞质中。RNase R消化实验证实circ_0120051相对于线性SLC8A1 mRNA具有典型的环状RNA稳定性。过表达circ_0120051可抑制mCFs中纤维化相关基因表达和mCFs的迁移能力。RIP实验证实circ_0120051与miR-144-3p之间具有明显结合作用。在mCFs中转染miR-144-3p可促进纤维化相关基因的表达，并有效逆转circ_0120051对mCFs纤维化表型的抑制作用。双萤光素酶报告基因实验证实miR-144-3p与Idh2的3’-UTR存在结合作用。miR-144-3p可在转录水平抑制mCFs中Idh2表达，而过表达circ_0120051可增加mCFs中IDH2表达。在mCFs中转染miR-144-3p和Idh2的小干扰RNA（siRNA），可一致性地逆转circ_0120051对纤维化相关基因表达和mCFs迁移的抑制作用。

结论

Circ_0120051通过特异结合miR-144-3p并增加其靶基因IDH2表达来发挥抑制mCFs纤维化表型的作用。

Abstract

Objective

To investigate the regulatory effect of circular RNA circ_0120051 on the fibrotic phenotype of cardiac fibroblasts and the potential mechanism involved.

Methods

The expression of circ_0120051 and its host gene of solute carrier family 8 member A1（SLC8A1） mRNA in the myocardium of healthy organ donors （n=24） and heart failure （HF） patients （n=21） were assessed by real-time quantitative polymerase chain reaction （RT-qPCR） assay. RNA stability of circ_0120051 was identified by RNase R exonuclease digestion assay. The cytoplasmic and nuclear distribution of circ_0120051 in human cardiomyocyte AC16 was detected by RT-qPCR assay. The expression of fibrosis-related genes in mouse cardiac fibroblasts （mCFs） with adenovirus-mediated overexpression of circ_0120051 was detected by RT-qPCR and Western blot assay， respectively. The effect of overexpression of circ_0120051 on the migration activity of mCFs was evaluated by wound-healing assay. RNA co-immunoprecipitation （RIP） was conducted to detect the interaction between circ_0120051 and miR-144-3p. The binding site of miR-144-3p in the 3'-UTR of isocitrate dehydrogenase 2 （Idh2） mRNA was identified by the dual luciferase reporter gene assay.

Results

Circ_0120051 was significantly up-regulated in the myocardium of HF patients， while the mRNA expression of its host gene SLC8A1 was not changed. Circ_0120051 was mainly located in the cytoplasm of human AC16 cells. Results of RNase R exonuclease digestion revealed that circ_0120051 possesses the characteristic stability of circular RNA compared to the linear SLC8A1 mRNA. Overexpression of circ_0120051 could inhibit the expression of fibrosis-related gene in mCFs and mCFs migration. RIP assay confirmed the specific interaction between circ_0120051 and miR-144-3p. Transfection of miR-144-3p mimic could efficiently promote the expression of fibrosis-related genes in mCFs and reverse the inhibitory effect of circ_0120051 on the fibrotic phenotype of mCFs. Results of the dual luciferase reporter gene assay confirmed the interaction between miR-144-3p and the 3'-UTR of Idh2. Transfection of miR-144-3p transcriptionally inhibited Idh2 expression， and overexpression of circ_0120051 enhanced IDH2 expression in mCFs. MiR-144-3p mimic and Idh2 small interfering RNA （siRNA） could consistently reverse the inhibitory effects of circ_0120051 on fibrosis-related genes expression in mCFs and mCFs migration.

Conclusions

Circ_0120051 inhibits the fibrotic phenotype of cardiac fibroblasts via sponging miR-144-3p to enhance the target gene of IDH2 expression.

关键词

心肌纤维化环状RNA微RNACirc_0120051心肌成纤维细胞

Keywords

cardiac fibrosiscircular RNAmiRNACirc_0120051cardiac fibroblast

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