MiR-199-3p Amelyore rejenerasyon nan misk ak amelyore misk ki aje ak distwofi miskilè

Tanpri kontakte oscar.xiao@wecistanche.com pou plis enfòmasyon

Eksperyans parabiyoz sijere ke faktè molekilè ki gen rapò ak rajenisman ak aje sikile nan san an. Isit la, nou montre ke miR-199-3p, ki sikile nan san an kòm yon miRNA san selil, diminye anpil nan san sourit ki aje yo konpare ak jèn sourit yo;epi miR-199-3p gen kapasite pou yo. amelyore diferansyasyon myogenic ak rejenerasyon nan misk. Administrasyon miR-199 imite, ki bay miR-199-3p, bay sourit ki gen laj yo te lakòz ipètrofi fib nan misk ak reta pèt nan fòs nan misk. Administrasyon sistemik miR-199 imite sourit mdx, yon modèl bèt ki byen koni nan distwofi miskilè Duchenne (DMD), te amelyore anpil fòs misk sourit yo. Ansanm, miR-199-3p san selil nan san an ka gen yon efè anti-aje tankou efè ahypertrophic nan fib nan misk ki gen laj epi yo ka gen potansyèl kòm yon nouvo RNA terapetik pou DMD osi byen ke maladi ki gen rapò ak laj. Konklizyon yo bay nou nouvo apèsi sou miRNA ki sikile san kòm molekil ki gen rapò ak laj.

Tanpri klike isit la pou konnen plis

Fonksyon vital, tankou fòs nan misk, operasyon nan sistèm nève a, fonksyon respiratwa, defans kont enfeksyon, ak rezistans kont maladi, n bès ak aje. Maladi ak malfonksyònman ki asosye ak n bès fonksyonèl sa yo ap ogmante epi yo vin pi gwo pwoblèm nan sosyete ki aje yo. Chanjman divès kalite, tankou chanjman metabolik ak règleman jèn, rive nan kò a ak ajel-3; epi etidye chanjman sa yo ka ede konprann aje epi bay estrateji pou fè fas ak pwoblèm sosyete aje yo ap fè fas. Yo idantifye biomolekil (ki gen ladan jèn) ki gen rapò ak aje epi yo ka itil nan rechèch sou aje; pa egzanp, ekspresyon -galactosidase ak plolnk4a asosye ak senesans selilè4-6, epi yo rekonèt yon modèl sourit ki manke jèn klotho kòm yon modèl aje ak yon kantite fenotip, ki sanble ak moun ki aje twò bonè.

Parabiosis se inyon ant de moun ki pataje yon sistèm vaskilè komen, epi yo ka pwodwi eksperimantal pa operasyon8. Eksperyans ak parabioz, kote jèn ak ki gen laj wonjè yo te mete ansanm pou pataje yon sistèm vaskilè komen, te montre ke pwosesis aje nan jèn bèt yo te akselere, pandan y ap bèt ki gen laj yo te rajenisman9-12. Konklizyon yo sijere ke sèten faktè ki gen rapò ak rajenisman ak aje yo prezan, ak sikile ak san nan sistèm vaskilè a; sepandan, faktè sikilasyon sa yo poko fin konprannl3.

Cistanche ka anti-aje

MikroRNAs (miRNAs) se 21-23-ti RNA ki pa kode ki dire nukleotid ki dire lontan, ki trete apati transkripsyon ki pi long yo (miRNAs primary) pa dijesyon, ak yon konplèks mikwoprosesè nan nwayo a ak Dicer nan sitoplasm la, epi yo enkòpore nan RNA-induced silans complex (RISC) 14,15.MiRNA nan fonksyon RISC kòm yon medyatè nan silans jèn, kote tradiksyon RNA mesaje (mRNAs) ki gen yon pati nan konplemantarite nan miRNA a inibe oswa mRNAs pote sekans prèske konplemantè nan miRNA yo. dijerel4,15.Cistanche èkstre anti radyasyonKidonk, miRNA jwe wòl enpòtan nan règleman jèn yo atravè siprime ekspresyon jèn sib yo. Yo jwenn dè milye de jèn miRNA nan bèt ak plant [gade baz done microRNA a (miRBase): http://www.mirbase.org/index.shtml]. Yo te egzamine pwofil ekspresyon miRNA yo, e yo te detekte ekspresyon espesifik nan tisi ak devlopman ak ekspresyon ki asosye ak maladi miRNA yo.6-21. Règleman jèn ki enplike miRNA yo gen rapò ak plizyè fonksyon vital ak fenomèn lavi, tankou maladi14,16,21-24

MiRNA yo prezan deyò, osi byen ke andedan selil yo25. Pou egzanp, miRNA yo prezan nan san an kòm nukleotid san selil epi sikile nan sistèm vaskilè a2627. Sa yo miRNAs san selil (cf-miRNAs) yo enkòpore nan ti vesik ki rele vesik siplemantè-selilè oswa ki asosye ak pwoteyin, kidonk pran pwoteksyon kont nukleaz ekstraselilè25,28. Prezans kèk cf-miRNAs ka enpòtan; pa egzanp, yo te detekte asosyasyon enpòtan ant cf-miRNAs ak sèten maladi26,27,29-31. Cf-miRNA yo ka reflete chanjman nan kondisyon fizik la; konsa, miRNA sa yo ka biomake potansyèl pou kontwole sistèm antretyen lavi yo, osi byen ke maladi.

Etid la prezan te fèt pou egzamine asosyasyon ant cf-miRNAs ak aje, ak cf-miRNAs nan san an nan sourit jèn ak ki gen laj yo te envestige. Rezilta yo revele chanjman nan cf-miRNAs ant san sourit jèn ak ki gen laj. Pami miRNA sa yo, miR-199-3p te diminye anpil nan san ki gen laj konpare ak san jèn. Enteresan, miR-19-3p gen kapasite pou amelyore diferansyasyon nan misk ak rejenerasyon, ak administrasyon li nan sourit ki gen laj te lakòz ekspansyon fib nan misk. Lè miR-199-3p yo te entwodwi nan sourit mdx, yon modèl bèt nan distwofi miskilè Duchenne (DMD) fòs nan misk sourit yo te amelyore anpil. Etid prezan an bay nouvo apèsi sou cf-miRNA ki sikile san an tèm de aje, kapasite inaktif, ak aplikasyon medikal.

Rezilta yo

Cell-free miRNAs in the blood of young and aged mice. We investigated cf-miRNAs in the blood of young (6-week-old) and aged (>23-mwa ki gen laj) C57BL/6J sourit yo, lè l sèvi avèk DNA microarray pou idantifye diferans ki gen rapò ak laj yo. Pwofil cf-miRNA yo te montre diferans ki genyen ant sourit jèn ak ki gen laj, sa vle di, yo te detekte cf-miRNA ki gen patipri sou san sourit jèn ak ki gen laj (Tablo 1). Nan miRNA sa yo, miRNA myogenic (eg, miR-1 ak miR-133)1833 te prezan nan gwoup miRNA ki abondan nan san jèn; an lòt mo, miRNAs myogenic yo te ansibleman mwens nan san ki gen laj (Tablo 1).cistanche herbaDiferans ki genyen nan miRNA yo ant san jèn ak san ki gen laj te konfime pa reyaksyon chèn transkripsyon ranvèse-polymerase quantitative (qRT-PCR; Fig. la), ak plis repwodui lè l sèvi avèk sous RNA ekstrè soti nan ti vesik, sa yo rele exosomes, izole nan plasma a ( Fig.1 siplemantè).

Eksperyans kilti selil yo, nan lòt men an, revele ke jèn sourit serom te gen kapasite nan pwovoke diferansyasyon myogenic, ak kapasite a te pi fò pase sa yo ki nan sourit ki gen laj (figi 1b). Faktè kwasans ki tankou ensilin I (IGF-I), ki se yon gwo faktè ki kapab pwovoke diferansyasyon myogenic nan san an34,35, te egzamine; sepandan, pa gen okenn diferans enpòtan obsève ant jèn ak san ki gen laj (Fig. lc). Kidonk, faktè lòt pase IGF-I nan san jèn yo ka enplike nan diferansyasyon myogenic.

miR-199-3p kapab byen pwovoke diferansyasyon myogenic. Nou te envestige efè miRNAs abondan nan san jenn sou diferansyasyon myogenic. Yo te entwodui imite miRNA sentetik nan selil C2C12, yon liy selil sourit myoblast, epi yo te egzamine ekspresyon makè diferansyasyon myogenic, myogenin (Myog) ak myosin lou chèn 1 (Myh1). Rezilta yo te inatandi ak atire enterè nou an: miR-199-3p, ki te prevwa kòm yon miRNA negatif akòz ti enfòmasyon sou diferansyasyon myogenic, ansibleman pwovoke ekspresyon Myog ak Myh1 (Fig. 2a, b). Anplis de sa, endiksyon miR-199-3p te pi fò pase miRNA myogenic konvansyonèl yo: ekspresyon chèn lou myosin nan prezans miR-199-3p te patikilyèman remakab (figi 2b, c).

Pou klarifye relasyon ki genyen ant miR-199-3p ak diferansyasyon myogenic, nou te envestige selilè ak ekstraselilè (exoso-mal) miR-199-3p pandan diferansyasyon myogenic, epi tou efè inhibiteurs miR-199-3p. sou diferansyasyon an. Ekspresyon andojèn (selilè) miR-199-3p te kontwole apre inisyasyon diferansyasyon an. Exosomal miR -19-3p te ogmante yon fwa epi diminye apre sa (figi siplemantè 2a). Tretman inhibiteur siprime ekspresyon makè diferansyasyon myogenic, Myog, Myh1, ak kreatin kinaz (Ckm) (Siplemantè Fig. 2b).kwasans penis cistancheKidonk, rezilta yo sijere ke miR-199-3p patisipe nan diferansyasyon myogenic.

Konsepsyon miR-199 imite. Nou te fè miR-199 imite yo konsa ke imite yo ka byen pwodwi miR-199-3p kòm yon medyatè fonksyonèl (seksyon gid) nan silans jèn. Yo te fè tès depistaj miRNA ki fèt yo epi miR199 #4 te chwazi kòm yon miR konpetan miR -199 (figi siplemantè 3). Imedyatman, miR199 #4 te itilize nan tou de eksperyans nan vivo ak nan vitro.

Sible jèn miR-199-3p nan diferansyasyon myogenic. Pou idantifye jèn sib pou miR-199-3p anba diferansyasyon myogenic, nou te chèche jèn kandida nan baz done TargetScan epi konsantre sou jèn Lin28b ak Suz12, yo tou de eksprime nan myoblast C2C12. Lin28b ak Suz12 posede sekans obligatwa miR -199-3p nan rejyon 3'untranslated yo (UTR; Fig. 3a). Nou te demontre ke sekans sitatif yo se sit obligatwa natif natal pou miR-19-3p, lè l sèvi avèk jèn repòtè Luciferase yo ki pote sekans obligatwa yo ak sekans ki pa matche ak korespondan (figi 3a, b). MiR-199-3p [pLin28b-(81), pLin28-(983), ak pSuz12-(973)] te siprime anpil jèn lisiferaz ki te pote sekans obligatwa yo. sekans ki pa matche, ki genyen mitasyon sibstitisyon baz nan grenn nan [pLin28b-(81)mut, rejyon an, anile efè repwesyon li yo [pSuz12-(973)mut]. pLin28-(983)mut, ak Lè miR{-199 imite yo te prezante nan selil C2Cl2, ekspresyon Lin28b ak Suz12 te toujou siprime (figi 3c). Pou evalye si wi ou non repwesyon Lin28b ak/ oswa Suz12 dirèkteman kontribye nan diferansyasyon myogenic, espesifik anpèchman Lin28b ak Suz12 te pote soti nan silans jèn, lè l sèvi avèk RNA entèferans (RNAi; Fig. 3d, e). Kòm espere, ekspresyon makè diferansyasyon myo-genic, tankou Ckm, Myh1, ak Myog te upregulated anba Lin28b ak Suz12 jèn silansman (Fig. 3f, g).

Piske Lin28b se yon pwoteyin obligatwa RNA ki enplike nan pwosesis miRNAs3637, nou te envestige efè miR-19 imite atravè Lin28b sou pwosesis miRNAs myogenic. Nivo miR-1, yon gwo miRNA myogenic, te egzamine paske pwosesis precurseur li reglemante pa Lin28b37. MiR-1 ki gen matirite te ogmante siyifikativman pa tretman miR-199 (figi 3h), ki sijere ke miR-199-3p ka kontwole ekspresyon fonksyonèl miR{-1 atravè repwesyon. nan sib li yo Lin28b. Ansanm, rezilta yo sijere ke miR-199-3p patisipe nan diferansyasyon myogenic atravè repwesyon jèn sib li yo, Lin28b ak Suz12.

Amelyorasyon nan rejenerasyon nan misk pa miR199 #4 nan sourit blesi nan misk.benefis cistanche salsaNou egzamine efè yon miR-199 miR (miR199#4) an vivo lè l sèvi avèk modèl blesi nan misk (figi 4a, b). Sourit C57BL/6J ki gen uit semèn yo te enjekte ak BaClz nan tibialis anterior(TA) pou pwovoke blesi nan misk, epi yo te administre miR19#4 nan sit ki domaje yo 24 èdtan pita. De jou apre administrasyon miR199#4, ekspresyon jèn makè myogenic yo te egzamine. Ekspresyon Myog te ogmante siyifikativman ak diferansyasyon myogenic 1 (Myod1) ak faktè myogenic 5 (Myf5) te tou upregulated pa miR199 #4 administrasyon (Fig. 4c). Done yo konsistan avèk rezilta in vitro ki dekri pi wo a (figi 2).

Analiz imunohistochimik nan misk rejenerasyon yo te fèt 9 jou apre administrasyon miR199#4. Zòn kwa-seksyonèl nan rejenerasyon fib nan misk (myofibers), karakterize pa nwayo santral, yo te egzamine (figi 4b). Mwayèn zòn kwa-seksyonèl nan rejenerasyon myofibers trete ak miR199 #4 te pi gwo pase sa yo ki nan myofibers kontwòl trete ak yon duplex RNA kontwòl ki pa silans (nsCont; Fig. 4d), ak diferans ki apwoche siyifikasyon estatistik. Anplis de sa nan zòn nan kwa-seksyon vle di, istogram nan gwosè-divize nan zòn nan kwa-seksyonèl te montre yon ogmantasyon nan myofibers elaji nan prezans miR199 #4 (Fig.4e).

Efè ipètrofik miR199 #4 sou fib nan misk ki gen laj. Nou egzamine efè miR199 #4 sou sourit ki gen laj (~ 24 mwa). Sourit ki gen laj te montre yon diminisyon enpòtan nan miR-199-3p nan misk (figi 5a), tankou nan cf-miR-19-3p ki sikile san, konpare ak jèn sourit yo. Nou te administre miR199 #4 nan misk TA nan sourit ki gen laj, ak 2 jou apre misk TA yo te egzamine pa analiz imunohistochimik (Fig. 5b). Mwayèn zòn kwa-seksyonèl nan myofibers trete ak miR199 #4 te siyifikativman pi gwo pase sa yo ki nan myofibers kontwòl trete ak nsCont (Fig. 5c). Konfòm ak sa a, analiz la istogram gwosè-divize revele yon ogmantasyon make nan myofibers elaji nan prezans miR199 #4 (Fig.5d).

Piske cf-miR-199-3p ki sikile san yo redwi nan sourit ki gen laj yo, nou te entwodui miR199#4 nan san sourit ki gen laj k ap sikile yo atravè ke vanin. Apre administrasyon miR19 #4 nan venn, yo te egzamine ak analize zòn kwa-seksyonèl myofibers, jan sa dekri pi wo a. Rezilta yo, jan yo montre nan Fig. 5e, yo konsistan avèk rezilta yo nan administrasyon lokal miR199 #4 nan misk ki gen laj (Fig. 5c, d).

Li ta dwe remake ke gen yon diferans nan fib nan misk elaji ant modèl la aksidan nan misk ak sourit ki gen laj. Nwayo santral yo wè nan rejenerasyon fib nan misk (Fig. 4b), men myofibers sa yo te diman detekte nan sourit ki gen laj trete ak miR199 # 4 (Fig. 5b). Sa a sijere ke fib misk ki deja egziste yo ka vin elaji nan sourit ki gen laj apre tretman miR199#4. Nou te ipotèz ke yon lòt mekanis diferan de rejenerasyon nan misk ta ka patisipe nan elajisman myofiber nan sourit ki gen laj, ak pwopoze patisipasyon nan chemen an atrofi nan misk.cistanche tubulosa dosage redditJèn Atroginl ak MuRFI yo gen rapò ak atrofi nan misk38, ak nivo ekspresyon yo siyifikativman elve nan misk ki gen laj konpare ak misk jèn (figi 6a). Nou egzamine nivo Atroginl ak MuRFI nan misk sourit ki gen laj apre administrasyon sistemik miR199 #4. Atroginl ak MuRFI te redwi ansibleman nan misk divès pa miR19 #4 administrasyon (Fig. 6b), sijere ke sipresyon nan chemen an atrofi nan misk pa miR199 #4 ka lakòz ekspansyon myofiber nan sourit ki gen laj.

MiR199#4 reta pèt fòs nan misk nan sourit ki gen laj. Efè miR199 #4 sou fonksyon nan misk nan sourit ki gen laj se yon enterè. Tès fòs grip la te fèt sou sourit ki gen laj anvan ak apre administrasyon sistemik miR199#4. Eksperyans lan te fèt nan yon fason doub-avèg; piki RNA ak tès la priz 100 pousan te pote soti pa eksperimantè diferan san yo pa pataje enfòmasyon. Sourit C57BL/6 (80-ki gen yon semèn)gason yo te teste grip, apre 1 semèn apre, yo te enjekte yo nan venn ak miR199#4 ak nsCont, epi yo te teste grip ankò. Chanjman nan fòs nan misk apre piki miR199#4 te MiR199#4 amelyore fòs nan misk sourit mdx. Piske miR199#4 gen yon enpak pozitif sou misk, nou te fè yon eksperyans pou evalye efè administrasyon miR199#4 sou sourit mdx, yon modèl bèt DMD byen koni32. Yo te enjekte sourit mdx ki gen uit semèn nan venn ak miR199#4 (1.6 mg/kg) de fwa (entèval 1 semèn), epi tès grip la te fèt 1 semèn apre dènye administrasyon an. Eksperyans lan te fèt nan yon fason doub-avèg jan yo montre nan Fig.7. Rezilta yo (Fig. 8a) montre yon amelyorasyon siyifikatif nan fòs nan misk nan sourit mdx trete ak miR199 #4 konpare ak sourit mdx trete ak nsCont. Anplis de sa, yo te obsève diminisyon enpòtan nan aktivite kreatin kinaz (CK) ak miR -1 san selil nan san sourit mdx ki te trete ak miR199#4 (figi 8b, c), ki se siy posib maladi a. amelyorasyon.

Kòm yon reyaktif livrezon dwòg, atelocollagen se gluan ak difisil pou okipe, ak sourit yo trete ak atelocollagen parèt yo soufri efè negatif akòz veyikil la. Kidonk, nou te chèche altènativ atelokolagen pou amelyore sistèm livrezon dwòg nou an (DDS) epi nou te jwenn lipozom kationik DC-CHOL / DOPE kòm yon nouvo reyaktif DDS ki egal oswa siperyè atelokolagen (figi siplemantè 4). Distribisyon dwòg miR199 #4 ak lipozom kationik yo te montre ke miR19 #4 yo te administre yo te lage nan misk la epi li te toujou pran an gwo kantite nan fwa a (figi siplemantè 5). Ekstraselilè miR199 #4 delivre nan misk la ka fonksyone kòm yon medyatè nan silans jèn ak kontribye nan règleman jèn ki enplike nan amelyorasyon nan fòs nan misk.

Nou te eseye idantifye biomolekil ki gen rapò ak amelyorasyon apre administrasyon miR199#4. Plizyè poly-peptides ki gen rapò ak DMD yo te egzamine pa Western blotting; sepandan, siyal diferan ki gen rapò ak amelyorasyon an pa te detekte nan etid sa a (Siplemantè Fig. 6). Nou pral diskite sou pwen sa a plis nan seksyon ki vin apre a.

Diskisyon

Biomolekil chanje kalitatif ak quantitative ak aje --3. Kaptire chanjman sa yo ak etidye yo enpòtan anpil pou konprann aje, epi yo ka revele estrateji pou fè fas ak pwoblèm nan sosyete aje. Etid parabiyoz kote bèt jèn ak ki gen laj yo mete ansanm pou pataje yon sistèm vaskilè komen yo te bay enfòmasyon enpòtan sou aje ak rajenisman9-l2. Konklizyon yo fòtman sijere ke gen faktè rajenisman ak aje nan san sikile jèn ak ki gen laj, respektivman. Etid anvan yo rapòte divès molekil kòm kandida ki gen rapò ak rajenisman ak aje, men rezilta yo se kontwovèsyal3.

Eksperyans kilti selil in vitro nou yo ki itilize seri jèn ak ki gen laj yo sanble ak eksperyans parabyoz (Fig. lb), epi nou jwenn miR-199-3p, ki chanje ak laj, nan san k ap sikile; yo te idantifye miRNA a siyifikativman diminye nan san ki gen laj (Tablo 1 ak Fig. la).Anplis de sa, ekspresyon nan misk (selilè) miR-199-3p diminye ansibleman nan misk ki gen laj konpare ak misk jèn (Fig. 5a); konsa, cf-miR-199-3p nan san an ka gen rapò ak misk miR-199-3p. Diminisyon nan ekspresyon miR-199-3p ak aje yo obsève tou nan selil souch mesenchymal ki sòti nan mwèl zo makak rhesus39. Se poutèt sa, ekspresyon selilè miR-19-3p ka anba kontwòl laj. Kontrèman ak miR-19-3p, ekspresyon miRNAs myogenic selilè yo, tankou miR-1 ak miR-133, rete san chanjman nan misk jèn ak ki gen laj (figi 5a), men nivo a. nan miRNA ekstraselilè yo nan san an redwi ansibleman nan sourit ki gen laj (Fig. la). Diferans ki genyen ant miR-199-3p ak miRNAs myogenic (miR-1 ak-133) ka reflete diferans ki genyen nan pwosesis cf-miRNA ak/oswa nan kontwòl cf-miRNA ki gen rapò ak laj ant yo. . Pou elicide diferans sa a, plis etid yo bezwen fèt alavni.

Etid anvan yo te sigjere ke miR-199-3p patisipe nan divès fonksyon selilè ak fenomèn vital atravè repwesyon jèn sib li yo; pa egzanp, miRNA a ka ankouraje pwopagasyon ak migrasyon selil pwent andotelyo yo ak modil aparisyon nan pibète, respektivman, atravè downregulation nan semaphorin vize a -3Yon jèn40 ak nan repwesyon nan jèn sib (Cdc42, Map3k2, Map3k4, ak Taok1) ki enplike nan chemen p38MAPK41. Etid la te jwenn ke miR-19-3p patisipe nan diferansyasyon myogenic atravè repwesyon jèn sib li yo, Lin28b ak Suz12 (Fig. 3). Lin28b se yon pwoteyin ki lye RNA epi li anpeche spirasyon miRNA yo, ki gen ladan miR-1, ki se yon miRNA espesifik nan misk ak pwomotè myogenesis37. Sipresyon Lin28b pa miR-19-3p lakòz yon ogmantasyon nan miR ki gen matirite -1 (Fig. 3), ki ka pèmèt diferansyasyon myogenic kontinye.

Suzl2 se yon sousinite debaz nan konplèks polycomb repressive 2 (PRC2), ki patisipe nan reprime chromatin42. Regilasyon jèn nan PRC2 patisipe nan antretyen selil souch, devlopman anbriyon, pwopagasyon selil ak diferansyasyon, ki gen ladan diferansyasyon myogenic42.PRC2 prezan nan silans misk-espesifik loci, tankou Myog ak misk kreyatin kinaz (MCK) nan myoblasts endiferansye, men se disosye. soti nan loci sa yo nan myotubes diferansye43. Gene silans kont Suz12 pa RNAi lakòz amelyorasyon nan ekspresyon jèn myogenic (Fig. 3). Suppression de enhancer zeste homolog 2 (Ezh2) pwoteyin, yon lòt sous-inite debaz PRC2, tou lakòz myogenic différenciation44. Konklizyon sa yo sijere ke anpèchman fòmasyon PRC2 akòz repwesyon sou inite debaz li yo ka deklanche kreyasyon yon eta jenomik pou diferansyasyon nan misk. Kidonk, sipresyon Suz12 pa miR-199-3p ka pwovoke diferansyasyon myogenic. Ansanm, miR-19-3p ka jwe yon wòl enpòtan nan diferansyasyon myogenic atravè anpèchman de chemen endepandan ki enplike Lin28b ak Suzl2, ki chak patisipe nan antretyen eta endiferansye myoblasts yo.

Yo te montre efè miR-199-3p sou diferansyasyon myogenic tou nan vivo (figi 4). Domaj nan misk deklannche selil pro-liferasyon ak diferansyasyon akòz rejenerasyon nan misk. Entwodiksyon nan miR199#4, ki bay miR-199-3p, nan sit ki domaje amelyore rejenerasyon nan misk ak elaji rejenerasyon myofibers (figi 4). Ekspresyon jèn myogenic te toujou ogmante anba tretman miR199 #4 (Fig. 4). Soti nan yon pwendvi pratik, miR199#4 ta ka efikas ak itil pou tretman chirijikal.

Lè yo te administre miR199#4 nan sourit ki gen laj ki manke miR-199-3p ki sikile san, sourit yo te montre myofibers ansibleman elaji (Fig. 5) ak reta pèdi fòs nan misk ak aje (Fig. 7). Myofibers yo elaji nan sourit ki gen laj diferan de myofibers rejenerasyon, ki elaji nan prezans miR199 #4; ansyen an sòti nan myofibers ki deja egziste, ak lèt ​​la se soti nan neo-myofibers (myofibers ki fèk fèt). Kidonk, gen diferan mekanis endepandan nan elajisman fib nan misk yo. Etid nou an sijere ke (i) nan ansyen ka a, anpèchman nan atrofi nan misk akòz repwesyon nan Atroginl ak MuRFI pa tretman miR199#4 pote sou elajisman nan myofibers ki gen laj, ak (ii) nan dènye ka a, repwesyon nan jèn sib, Lin28b. ak Suz12, lakòz elajisman rejenerasyon myofibers. Antou, diferan (miltip) jèn ki reglemante pa miR-19-3p ka patisipe nan ipètrofi misk nan diferan sitiyasyon. Konklizyon yo tou sijere ke miR-199-3p ka gen omwen yon efè anti-aje sou misk, e ke miR199#4 bay miR-199-3p ka gen potansyèl kòm yon nouvo medikaman RNA pou maladi nan misk ki gen rapò ak laj, tankou sarkopeni.

Baze sou efikasite segondè miR199#4 sou misk yo, nou te administre miR199#4 nan sourit mdx, yon modèl DMD byen li te ye, epi nou te jwenn rezilta remakab: administrasyon sistemik miR199#4 amelyore fòs misk nan sourit yo pa ~20 pousan ( Fig.8a). Pou konprann mekanis rekiperasyon fòs nan misk, nou te eseye idantifye biomolekil ki te amelyore (oswa enfliyanse) pa miR-199-3p. Sepandan, eksepsyon de amelyorasyon nan san CK ak cf-miR -1 (Fig. 8b, c), nou pa t 'kapab detekte amelyorasyon sa yo nan nivo molekilè. Difikilte sa a nan deteksyon ka akòz popilasyon selil konplèks la, ki gen ladann yon melanj de rejenerasyon ak deranje selil misk nan sourit mdx. Menm si miR199#4 rezilta nan amelyorasyon, gwo bri nan background ki te koze pa popilasyon selil konplèks la ta maske prèv amelyorasyon an. Pou rezoud pwoblèm sa a, syans plis vaste lè l sèvi avèk yon popilasyon selil nan misk omojèn ki sòti nan sourit mdx oswa ki konsantre sou tisi divès kalite, ki gen ladan misk bezwen yo dwe te pote soti.

Malgre ke mekanis molekilè nan rekiperasyon fòs nan misk pa miR199 #4 rete enkoni, dòz la nan miR19 #4 pou amelyore fòs nan misk se enpòtan pou remake. De fwa administrasyon ~ 1.6 mg / kg miR199 # 4 amelyore fòs nan misk nan sourit mdx. Dòz efikas la parèt pi ba pase oligonukleotid antisans pou sote ekson kont jèn distrofin mutan nan vivo 45-47. Rezon ki fè miR199#4 kapab amelyore fòs nan misk nan pi ba dòz sa yo ka akòz mekanis diferan aksyon li yo konpare ak oligonukleotid antisans. Mekanis aksyon miR19 #4 se silans jèn katalitik. Kontrèman, mekanis oli-gonukleotid antisans baze sou ibridizasyon fizik. Se poutèt sa, diferans ki genyen nan dòz ki apwopriye yo montre efikasite dwòg yo ka atribiye a diferan mekanis aksyon.

Mekanis kote ògàn, tisi oswa selil yo lage miRNA nan san k ap sikile a poko konprann nèt, e règleman ki gen rapò ak laj sou liberasyon miRNA sa yo pa klè tou. Etid la te montre ke myogenic cf-miR-NA, ki gen ladan cf-miR-199-3p sikile ak san an nan sistèm vaskilè a epi diminye ak aje. cf-miRNA sa yo ka prezan nan exosomes, sa vle di, yo se miRNA exosomal.

MiRNAs myogenic patisipe nan diferansyasyon myogenic, rejenerasyon nan misk, ak antretyen nan omeyostazi miskilè33. Etid anvan yo te rapòte ke miRNAs myogenic, tankou miR-1 ak miR{-133, yo te obsève ogmante nan san an an repons a egzèsis fizik4849. Dapre rapò sa yo, jèn sourit aktif yo ka lage plis miRNA myogenic nan san an pase sourit ki gen laj k ap deplase dousman, ak miRNA ekstraselilè sa yo, ki gen ladan cf-miR-199-3p ka kontribye nan kenbe omeyostazi nan misk nan jèn sourit atravè aksyon otokrin. . Sepandan, nivo miRNA ekstraselilè (ekzozomal) pa toujou gen rapò ak nivo miRNA selilè a, epi yo te obsève diferans ki genyen nan miRNA myogenic ak miR-199-3p ant sourit jèn ak ki gen laj (figi la ak 5a) ak pandan diferansyasyon myogenic (figi siplemantè 2a). Kidonk, kòm yon lòt posibilite, li posib ke règleman ki gen rapò ak laj ak diferansyasyon fòmasyon exosome ka afekte pwodiksyon cf-miRNA; espesyalman, ka gen diferans nan fòmasyon exosome ant sourit jèn ak ki gen laj. Nan kontèks ipotèz sa yo, yo bezwen plis etid pou elicide liberasyon miRNA myogenic ki gen rapò ak laj nan san an.

Akote de mekanis lage a, lè jèn cf-miRNAs myogenic ki gen cf-miR-199-3p koule nan sistèm sikilasyon san ki gen laj soti nan yon sistèm vaskilè jèn pa parabioz, cf-miRNA yo ka deklanche deklanchman nan misk ak anpèchman nan misk. atrofi sou bò ki gen laj; konsèp sa a sipòte pa prèv ki soti nan sourit ki gen laj yo te enjekte nan venn ak miR19#4 nan etid sa a (figi. 5-7). Cf-miRNA nan san an ka gen rapò ak fonksyon omeostatik ki gen rapò ak laj epi yo ka reprezante omeyostazi ki chanje. Lè cf-miRNA sa yo prezan ektopikman, pou egzanp, lè cf-miRNA nan san jèn yo transfere nan sistèm sikilasyon san ki gen laj, kèk cf-miRNA ka montre efè rajenisman sou bò ki gen laj, sa vle di, yo ka pwodwi efè antiaging. Kontrèman, cf-miRNA nan san ki gen laj ka reprezante omeyostazi ki chanje ak aje. Lè cf-miRNA sa yo transfere nan jèn sistèm sikilasyon san an, kèk cf-miRNA ka deklanche deteryorasyon ki gen rapò ak aje epi yo ka lakòz aje twò bonè sou bò jèn yo. Cf-miRNA ki ogmante siyifikativman nan san ki gen laj reprezante kandida ki pral mande analiz mekanik detaye pou konprann ak anpeche aje.

An konklizyon, etid aktyèl nou an te bay nouvo apèsi sou cf-miRNA kòm molekil ki gen rapò ak laj, e li revele yon nouvo direksyon rechèch pou klarifye relasyon ki genyen ant aje ak RNA fonksyonèl san selil, ki gen ladan cf-miRNA.

Atik sa a extrait de COMMUNICATIONS BYOLOGY|(2021) 4:427|https://doi.org/10.1038/s42003-021-01952-2|www.nature.com/commsbio