摘要:
目的:分析肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)刺激的IEC-6小肠上皮细胞源性外泌体miRNAs的表达差异。方法:以TNF-α(终浓度50 ng/mL)刺激IEC-6细胞4 h(TNF-α-exosome组)后收集上清液,外泌体提取试剂盒结合超速离心法分离提取上清液中的外泌体;使用透射电镜、纳米微粒跟踪分析(nanoparticle tracking analysis,NTA)技术和Western blot鉴定外泌体;提取外泌体miRNAs进行高通量测序,比较control-exosome组(IEC-6细胞以不含TNF-α的无外泌体血清培养基正常孵育)和TNF-α-exosome组外泌体miRNAs表达谱差异;采用TargetScan、miRDB和miRWalk 3个软件对有显著差异表达miRNAs进行潜在靶基因预测;Cytoscape软件绘制显著差异表达miRNAs靶基因调控网络图;DA VID网站注释工具对潜在靶基因进行功能注释,以此进一步分析潜在靶基因的生物学功能。结果:在透射电镜下可以观察到大量外泌体结构,其分布不均匀,直径50~200 nm,呈圆形或椭圆形的脂质双层杯状囊泡;NTA检测显示其粒径主峰为141.9 nm,浓度为3.41×10~9 particle/mL;Western blot结果显示外泌体表面标志蛋白CD63表达阳性;高通量测序筛选出6个显著差异表达(差异倍数)2,P(0.05)的外泌体miRNAs。与control-exosome组比较,TNF-α-exosome组rno-miR-125a-5p(差异倍数=3.6890)、rno-miR-351-5p(差异倍数=3.8031)、rno-miR-125b-5p(差异倍数=2.9330)、rno-miR-542-3p(差异倍数=2.9956)、rno-miR-30c-5p(差异倍数=3.0650)和miR-20a-5p(差异倍数=2.8908)均明显下调(P=0.001,P=0.002,P=0.025,P=0.019,P=0.022,P=0.032);运用靶基因预测网站对6个差异表达miRNAs靶基因预测,共得到潜在靶基因158个,并绘制miRNAs靶基因网络调控图;DAVID功能注释结果显示这些下调miRNAs主要参与了1个京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路和12个基因本体论(gene ontology,GO)_生物学过程(biological process,BP)、15个GO_细胞组分(cell component,CC)、3个GO_分子功能(molecular function,MF)。结论:TNF-α诱导的IEC-6细胞来源外泌体中包含丰富的miRNAs,其表达谱有明显差异,高通量测序和相关数据库的联合运用对小肠上皮细胞外泌体miRNA的功能作用有了更深的了解,为小肠黏膜损伤相关疾病的发病机制研究提供了新视角。