Forutsi rollen til LncRNA i nyrealdring basert på RNA-sekvensering
Jan 25, 2024
Abstrakt
Bakgrunn: Lange ikke-kodende RNA (lncRNA) er involvert i fysiologiske og patologiske prosesser. Det er imidlertid ikke utført studier på forholdet mellom lncRNA og nyrealdring. Resultater: Først evaluerte vi histopatologien til unge (3-måned gamle) og gamle (24-måned gamle) C57BL/6J musenyrer. Masson trikromfarging og PAS-farging viste interstitiell kollagenavsetning og fibrose, mesangial matriseutvidelse, en tykkere kjellermembran ognyre interstitiell fibrosein 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 eller<-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 abeskyttende rolle i aldring av nyrene.
Nøkkelord:lncRNA, nyre, aldring
KLIKK HER FOR Å FÅ NATURLIG ORGANISK CISTANCHE EKSTRAKT MED 25 % ECHINACOSIDE OG 9 % ACTEOSIDE FOR NYREFUNKSJON
Supportive Service Of Wecistanche - Den største cistanche-eksportøren i Kina:
E-post:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tlf:+86 15292862950
Handle for flere spesifikasjoner:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
Bakgrunn
I følge statistikk fra FN har gjennomsnittlig levealder for mennesker doblet seg i de fleste utviklede land i løpet av de siste 200 årene; derfor har spørsmålet om hvordan man kan forbedre livskvaliteten til eldre blitt et stort folkehelseproblem [1, 2]. Aldring er en kontinuerlig og gradvis prosess og har generelt blitt identifisert som startstedet for flerekroniske sykdommer, gjelder ogsåkardiovaskulær system sykdom[3], metabolske systemforstyrrelser [4], kreft [5, 6] og nevrodegenerativ sykdom [7]. Deglomerulær filtrasjonshastighet(GFR) avtar med aldring, nyrene behandler metabolske toksiner i en langsommere hastighet, og akkumulering av metabolske toksiner akselererer aldring [8, 9]. Utforskning av mekanismen for aldring av nyrene vil være av stor betydning for å forsinke forekomst og utvikling avnyre aldring. Selv om et lite antall studier har blitt utført på nyrealdring, er det fortsatt meningsfullt å forstå mekanismen for nyrealdring.
Langkjedede ikke-kodende RNA-er (lncRNA-er) er mer enn 200 nukleotider lange. LncRNA regulerer transkripsjonell og posttranskripsjonell RNA-behandling, translasjon, DNA-metylering og kromatinarkitektur via lokale (cis) og distale (trans) mekanismer. Det anses generelt at de ikke koder for proteiner, men kan være involvert i forskjelligebiologiske regulatoriske funksjoner. Lin foreslo at lncRNA HOTAIR fremmer utviklingen av Parkinsons sykdom ved å målrette mot miR-126 [10]. Gu antydet at lncRNA EBF3-AS fremmer neuronal apoptose ved Alzheimers sykdom [11]. JX Pan antydet at lncRNA H19 fremmer ateroskleroseprogresjon. LncRNA H19 ble nylig rapportert å spille en avgjørende rolle i aktiveringen av MAPK og NF-kB-signalveien og induksjonen av aterosklerose [3]. lncRNA spiller avgjørende roller i progresjonen av diabetisk nefropati [12], glomerulær sykdom [13] og nyrefibrose [14]. lncRNA Arid-IR fremmer NF-kB-mediert nyrebetennelse ved å målrette NLRC5-transkripsjon [15]. Cellesyklusen endres under aldring. Tidligere studier har vist at lncRNA er relatert til celleproliferasjon og er nært knyttet til cellesyklusprogresjon. LncRNA ANRIL hemmer senescens i vaskulær glatt muskelcelle ved å lindre cellesyklusstans [16]. LncRNA CASC11 kan fremme magekreftcelleapoptose ved å akselerere cellesyklusprosessen [17]. Studiet av lncRNA i nyrealdring er fortsatt i sin spede begynnelse, og vi spurte om lncRNA kunne regulere prosessen med nyrealdring.
I denne studien hadde vi som mål å undersøke ekspresjonsendringene til lncRNA mellom musenyrer i forskjellige aldre og konstruerte et lncRNA-mRNA samuttrykksnettverk for å belyse rollen til lncRNA i nyrealdring. Våre funn gir nye bevis for å forstå den potensielle rollen til lncRNA-mRNA ekspresisjonsnettverket ipatogenesen av nyrealdring.
Resultater
Med mindre annet er oppgitt, utførte vi alle statistiske sammenligninger ved å bruke Students t-test.
Mus nyrepatologiog SA-gal-farging Nyrehistopatologi ble undersøkt ved PAS-farging og Masson-trikromfarging (fig. 1). Det blåfargede området i den gamle musenyren indikerte interstitiell fibrose og kollagenavsetning (fig. 1a), og fibrosepoengsummen økte (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.
Differensiell ekspresjon av lncRNA-er og mRNA-er mellom unge og gamle musenyrer For å bestemme mekanismen til RNA-er i aldrende mus, analyserte vi lncRNA- og mRNA-ekspresjon i nyrene til C57BL/6J-mus i forskjellige aldre ved RNA-sekvensering. Totalt 79 320 mRNA-transkripter, 10 662 kjente lncRNA-transkripter og 11 412 nye lncRNA-transkripter ble påvist ved sekvensering. Totalt 42 kjente og 179 nye differensielt uttrykte lncRNA-er og 702 differensielle mRNA-er ble uttrykt i musenyren. Histogrammet og vulkanplottet viste at det var 347 oppregulerte mRNA-transkripter og 355 nedregulerte mRNA-transkripter i den gamle musenyren og 130 oppregulerte lncRNA-transkripter og 91 nedregulerte lncRNA-transkripter igammel mus nyre(Fig. 2).
Aldringsrelaterte differensielt uttrykte mRNAer
For ytterligere å utforske rollen til mRNA i nyrealdringsprosessen, ble GO- og KEGG-analyser utført på mRNA-er differensielt uttrykt i musenyrene (fig. 3). GO-anrikningsanalyse viste at differensielt uttrykte mRNA-er ble beriket i biologiske prosesser (f.eks. fosforylering, oksidasjons-reduksjonsprosess), molekylære funksjoner (proteinbinding, metallionbinding) og cellulære komponenter (f.eks. membran, cytoplasma) (fig. 3a). KEGG-baneanrikningsanalyse avslørte at differensielt uttrykte mRNA-er deltok i aldringsrelaterte veier, slik som oksidativ fosforylering, AMPK-signalveien, Wnt-signalveien, Rap1-signalveien og aldersrelatert sykdom (fig. 3b). Tedifferensielt uttrykte mRNA-er ble inkludert i varmekartanalysen (fig. 3c).
mRNA-lncRNA-koekspresjonsnettverk og qRT-PCR-verifisering av lncRNA-ene
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 eller<-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.
Supportive Service Of Wecistanche - Den største cistanche-eksportøren i Kina:
E-post:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp/Tlf:+86 15292862950
Handle for flere spesifikasjoner:
https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop
