长链非编码RNA NONHSAT035482.2通过miR-143-3p/ADD3途径调控脂肪干细胞衰老的机制研究

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背景:包括脂肪干细胞(ASC)在内的间充质干细胞在转化医学领域具有巨大的潜力。然而,老年、糖尿病状态、肥胖症、慢性炎症状态和其他代谢性疾病在内的多种因素可能损害干细胞功能,从而阻碍了干细胞疗法的整体有效性。非编码RNA已被证明在癌症和干细胞生物学活动中起着重要作用。然而,ASC中与衰老相关的RNA的整体表达变化和相互作用仍然未知。方法:分别从老年和年轻供体脂肪组织中分离出ASC(O-ASCs与Y-ASCs),采用Ed U,transwell和β-半乳糖苷酶染色法评估细胞功能,ASC调节内皮细胞和成纤维细胞功能的能力则通过小管形成及划痕试验进行评估。然后,对两组ASC进行全转录组测序。再进行基因本体论(GO)、KEGG通路以及蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,以分析并揭示具有显著差异m RNA的功能。然后,基于生物信息学分析和实时聚合酶链反应(RT-PCR)结果,构建了与竞争内源性RNA(ce RNA)相关的lnc RNA或circ RNA。并选择了其中差异表达明显的lnc RNA-NONHSAT035482.2进行细胞功能的验证,通过双荧光素酶报告基因、慢病毒载体敲低过表达技术,结合数据库预测分析明确NONHSAT035482.2的作用机制及功能。最后,运用大鼠背部创面模型来评估NONHSAT035482.2敲低修饰后的衰老干细胞的修复能力。结果:来自老年供体的ASC(O-ASCs)较年轻人来源ASC(Y-ASCs)表现出较差的迁移增殖能力及较高的细胞衰老水平。此外,O-ASCs促进内皮细胞血管生成和成纤维细胞迁移的能力降低。通过测序数据成功筛选了两组干细胞中差异表的DE mi RNA,m RNA,lnc RNA和circ RNA。GO和KEGG分析表明差异表达的m RNA在衰老方面显著富集。根据关键的差异表达m RNA构建了PPI网络。通过PCR验证了具有高差异倍数和更低p值的mi RNA,并以此构建了ce RNA网络。进一步行PCR验证PPI和ce RNA网络中所选的m RNA,lnc RNA和circ RNA。最终,我们发现并明确lnc RNA-NONHSAT035482.2在衰老干细胞中显著上调,对NONHSAT035482.2进行敲低后,干细胞衰老水平下降,增殖迁移功能以及促进成纤维细胞迁移,内皮细胞成管的能力提高。在机制上,NONHSAT035482.2可通过海绵吸附mi R-143-3p,从而使mi R-143-3p对其靶基因ADD3的抑制减弱。动物实验中,敲低NONHSAT035482.2的衰老干细胞在创面模型移植治疗中较对照衰老干细胞表现出更好的促进创面愈合的能力。结论:总之,此研究为ASCs衰老、功能障碍的潜在机制提供了新线索,揭示了NONHSAT035482.2-mi R-143-3p/ADD3通路可能是调控ASCs衰老所致功能障碍的途径,为逆转ASCs衰老,恢复ASCs治疗能力提供了新的靶点。
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