Sự biểu hiện quá mức của miR375 làm giảm tiết insulin gây ra bởi glucose trong tế bào Nit-1

Springer Science and Business Media LLC - Tập 38 - Trang 3061-3065 - 2010
Hua-Qiang Xia1, Yi Pan1, Ju Peng1, Guang-Xiu Lu1
1Institute of Reproduction and Stem Cell Engineering, Central South University, Changsha, China

Tóm tắt

MicroRNA (miRNA) là các đoạn phân tử dài từ 19 đến 25 nucleotide được cắt ra từ các tiền chất dạng chuôi tóc dài từ 70 đến 100 nucleotide. Những phân tử này tham gia vào các quá trình sinh học thiết yếu. Ước tính khoảng 30% tất cả các gen mã hóa protein là mục tiêu của miRNA. Hàng ngàn miRNA đã được xác định ở thực vật và động vật, nhưng rất ít được biết về vai trò sinh học của chúng. MicroRNA375 (miR375) được biểu hiện cao trong các tiểu đảo tụy của con người và chuột và điều chỉnh sự tiết insulin trong các tế bào tụy cô lập. Để nâng cao hiểu biết của chúng ta về vai trò sinh học của miR375, chúng tôi đã xây dựng plasmid pAAV-miR375 và chuyển gen vào các tế bào Nit-1 của chuột. Phân tích PCR thời gian thực và blot Bắc cho thấy rằng các tế bào Nit-1 được chuyển gen pAAV-miR375 đã biểu hiện quá mức miR375 trưởng thành so với các tế bào Nit-1 được chuyển gen plasmid đối chứng hoặc các tế bào không được chuyển gen. Sự biểu hiện của myotrophin (Mtpn) đã giảm và sự tiết insulin bị giảm trong các tế bào Nit-1 được chuyển gen pAAV-miR375. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thành công trong việc thiết lập một hệ thống biểu hiện quá mức cho miR375 và một kỹ thuật để nghiên cứu chức năng sinh học của miRNAs thông qua biểu hiện quá mức. Chúng tôi xác nhận rằng miR375 làm giảm sự tiết insulin gây ra bởi glucose bằng cách giảm biểu hiện của Mtpn ở các tế bào Nit-1 trong ống nghiệm, cho thấy tiềm năng ứng dụng trị liệu của miR375 trong bệnh tiểu đường loại II.

Từ khóa

#miRNA #miR375 #insulin #tế bào Nit-1 #bệnh tiểu đường loại II #tiết insulin

Tài liệu tham khảo

Griffiths-Jones S (2004) The microRNA registry. Nucleic Acids Res 32:109–111 Moss EG (2003) MicroRNAs in noncoding RNAs: molecular biology and molecular medicine. www.Eurekah.com, pp 98–114 Yi R, Qin Y, Macara IG et al (2003) Exportin-5 mediates the nuclear export of pre-microRNAs and short hairpin RNAs. Genes Dev 17:3011–3016 Lee Y, Ahn C, Han J, Choi H et al (2003) The nuclear RNase III Drosha initiates miRNA processing. Nature 425:415–419 Lee Y, Jeon K, Lee JT et al (2002) MiRNA maturation: stepwise processing and subcellular localization. EMBO J 21:4663–4670 Hutvagner G, Zamore PD (2002) A miRNA in a multiple-turnover RNAi enzyme complex. Science 297:2056–2060 Ambros V (2004) The functions of animal microRNAs. Nature 431:350–355 Wightman B, Ha I, Ruvkun G (1993) Posttranscriptional regulation of the heterochronic gene lin-14 by lin-4 mediates temporal pattern formation in C. elegans. Cell 75:855–862 Olsen PH, Ambros V (1999) The lin-4 regulatory RNA controls developmental timing in Caenorhabditis elegans by blocking LIN-14 protein synthesis after the initiation of translation. Dev Biol 16:671–680 Zhao Y, Ransom F, Li A et al (2007) Dysregulation of cardiogenesis, cardiac conduction, and cell cycle in mice lacking miRNA-1-2. Cell 129:303–317 Lynn FC, Cox PS, Kosaka Y et al (2007) MicroRNA expression is required for pancreatic islet cell genesis in the mouse. Diabetes 56:2938–2945 Yi R, O’Carroll D, Pasolli HA et al (2006) Morphogenesis in skin is governed by discrete sets of differentially expressed microRNAs. Nat Genet 38:356–362 Kloosterman WP, Lagendijk AK, Ketting RF et al (2007) Targeted inhibition of miRNA maturation with morpholinos reveals a role for miR-375 in pancreatic islet development. PLoS Biol 5:e203 Thai TH, Calado DP, Casola S et al (2007) Regulation of the germinal center response by microRNA-155. Science 316:604–608 van Rooij E, Sutherland LB, Qi XX et al (2007) Control of stress-dependent cardiac growth and gene expression by microRNA. Science 316:575–579 Sen S, Kundu G, Mekhail N et al (1990) Myotrophin: purification of a novel peptide from spontaneously hypertensive rat heart that influences myocardial growth. J Biol Chem 27:16635–16643 Matthew NP, Lena E, Jan K et al (2004) A pancreatic islet-specific microRNA regulates insulin secretion. Nature 11:226–230 Pasquinelli AE, Ruvkun G (2002) Control of developmental timing by miRNAs and their targets. Annu Rev Cell Dev Biol 18:495–513 Ambros V (2001) miRNAs: tiny regulators with great potential. Cell 107:823–826 Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V (1993) The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell 75:843–854 Reinhart BJ, Slack FJ, Basson M et al (2000) The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans. Nature 403:901–906 Slack FJ, Basson M, Liu Z et al (2000) The lin-41 RBCC gene acts in the C. elegans heterochronic pathway between the let-7 regulatory RNA and the LIN-29 transcription factor. Mol Cell 4:659–669 Brennecke J, Hipfner DR, Stark A et al (2003) Bantam encodes a developmentally regulated microRNA that controls cell proliferation and regulates the proapoptotic gene hid in Drosophila. Cell 113:25–36 Xu P, Vernooy SY, Guo M et al (2003) The Drosophila MiRNA Mir-14 suppresses cell death and is required for normal fat metabolism. Curr Biol 13:790–795 Wienholds E, Plasterk RH (2004) Target-selected gene inactivation in zebrafish. Methods Cell Biol 77:69–90 Zeng Y, Wagner EJ, Cullen BR (2002) Both natural and designed micro RNAs can inhibit the expression of cognate mRNAs when expressed in human cells. Mol Cell 9:1327–1333 Kirn D (2001) Oncolytic virotherapy for cancer with the adenovirus dl1520 (Onyx-015): results of phase I and II trails. Expert Opin Biol Ther 1:525–538 Aghi M, Martuza RL (2005) Oncolytic viral therapies-the clinical experience. Oncogene 24:7802–7816 Barzon L, Zanusso M, Colombo F et al (2006) Clinical trials of gene therapy, virotherapy, and immunotherapy for malignant gliomas. Cancer Gene Ther 13:539–554 Armeanu S, Lauer UM, Smirnow I et al (2003) Adenoviral gene transfer of tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand overcomes an impaired response of hepatoma cells but causes severe apoptosis in primary human hepatocytes. Cancer Res 63:2369–2372 Matthew NP, Jean H, Mirko T et al (2009) MiR-375 maintains normal pancreatic α- and β-cell mass. Proc Natl Acad Sci USA 106:5813–5818