MIR181A2

导读：腹主动脉瘤（AAA）是一种进行性血管疾病，表现为人体主动脉的腹部段发生扩张或膨隆。在美国每年约有 15,000 人因破裂而死亡。普遍认为，AAA是一种炎症疾病，典型特征是主动脉壁透壁浸润，此过程伴随各种淋巴细胞释放基质金属蛋白酶 （MMP） 和促炎细胞因子（TNF-α，IFN-γ，IL-6, IL-12, IL-23等），从而降解细胞外基质降解，加速动脉瘤扩张。此外，浸润的炎症细胞还会产生大量的活性氧 （ROS），从而放大氧化应激。氧化应激与腹主动脉瘤 （AAA） 的发病机制和进展有关。然而，由于抗氧化剂在全身给药后在 AAA局部无法达到足够的水平，抗氧化疗法目前未有在临床实验中成功的。 锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)，也称为SOD2 ，是细胞三种类型的超氧化物歧化酶之一。主要存在于线粒体中，在调节氧化应激以防止线粒体损伤方面起着关键作用。近日，Christine T N Pham等人在BioRxiv上发表预印本文章：Systemic delivery of murine SOD2 mRNA to experimental abdominal aortic aneurysm mitigates expansion and rupture，他们采用包被透明质酸 （HA）的阳离子两亲性肽p5RHH自组装纳米颗粒复合物向腹主动脉瘤小鼠模型递送SOD2 mRNA，过表达超氧化物歧化酶，成功缓解腹主动脉瘤扩增，并在很大程度上防止了其破裂。 01  腹动脉瘤（AAA）疾病简介 在 AAA 组织中，消除ROS的酶如过氧化氢酶、超氧化物歧化酶 （SOD）和谷胱甘肽还原酶相对缺乏，氧化剂和抗氧化剂比例失衡，从而产生过量的ROS，使得炎症循环得以维系，从而激活 MMP 并诱导细胞凋亡。有研究表明通过胃肠外给药方式注射过氧化氢酶或使用基因工程小鼠模型过表达过氧化氢酶，可保护小鼠免受CaCl 2 诱导的AAA的侵害。在这两种方法中，过氧化氢酶要么CaCl 2 诱导之前通过泵连续输注，要么通过基因工程从出生起就过表达，这两种方法都很难进行临床转化。 NF-κB信号通路控制涉及多种细胞反应的基因表达，包括免疫和炎症。NF-κB在促进MMP表达和AAA发生中的作用已得到充分证实，抑制NF-κB信号通路可缓解腹主动脉瘤。2022年，约翰·科克伦退伍军人医疗中心与华盛顿大学医学院风湿病科医学系的Christine T N Pham等人开发了一种透明质酸（HA）包被的阳离子两亲性肽p5RHH siRNA 纳米颗粒（NP），通过敲低不同 NF-κB 亚基（p50 /p65）的表达来缓解 AAA 进展。 本篇文章中，研究人员利用多肽纳米颗粒复合物包封SOD2 mRNA，证实了超氧化物歧化酶在小鼠体内的表达和对腹动脉瘤的缓解疗效。 02  构建腹主动脉瘤小鼠模型 小鼠肾下腹主动脉瞬时猪弹性蛋白酶灌注可在第14天导致动脉瘤扩张，引起主动脉直径 （AD）增加约70%，伴随着弹性纤维的碎裂和MMP活性的增加。在弹性蛋白酶诱导的AAA小鼠模型中，氧化应激反应的表征包括iNOS水平升高，硝基酪氨酸水平升高（ROS/NO产生标记分子），大量的凋亡/ TUNEL + 细胞。 03  研究HA-SOD2 mRNA NP的制备 2020年，Christine T N Pham等人将WNT16 mRNA（1100nt）与包被有透明质酸 （HA）的阳离子两亲性肽p5RHH混合，形成了65nm的纳米颗粒，将肽-WNT16 mRNA 纳米复合物递送至人软骨外植体可拮抗经典的 β-catenin/WNT3a 信号传导，从引起润滑素生成增加和软骨细胞凋亡减少。HA是一种天然存在且高度生物相容性的线性多糖，是细胞外基质（ECM）的主要成分，以高浓度存在于滑液和透明软骨中，并与软骨细胞上表达的表面受体CD44结合。具有 HA 涂层的 脂质纳米颗粒将通过与 CD44 的相互作用增强细胞摄取。 在早期成功的基础上，他们购买了商业化的SOD2 mRNA，其序列中携带线粒体定位肽。然后，将1 μg SOD2 mRNA 和 10 μmol p5RHH 肽在 37°C 下混合 40 分钟制备 p5RHH-SOD2 mRNA NP，在电镜下可观察到，直径为50-55 nm 的自组装的、稳定均匀的脂质纳米颗粒。HA包被的p5RHH-SOD2 mRNA NP很容易被骨髓来源的巨噬细胞吸收。HA-SOD2 mRNA NP转染RAW 264.7细胞后，在线粒体中检测到SOD2的过表达。裂解转染的 RAW 264.7 细胞，WB同样证实SOD2的过表达。 04  HA-SOD2 mRNA NP缓解腹主动脉瘤 在第0天用弹性蛋白酶灌注小鼠，并在弹性蛋白酶灌注后第5天，第8天和第11天给静脉注射HBSS缓冲液或HA-SOD2 mRNA NP。在共聚焦显微镜下，静脉注射HA-SOD2 mRNA NP的小鼠组织中可观察到SOD2 表达增强，同时抑制主动脉壁组织中的硝基酪氨酸水平，相反，HBSS对SOD2或硝基酪氨酸的表达没有影响。SOD2 mRNA 递送显着缓解了腹主动脉瘤进展，静脉注射HA-SOD2 mRNA NP的小鼠主动脉直径 （AD）约为0.57 ± 0.02 mm，而对照组注射HBSS的小鼠主动脉直径 （AD）约为0.79 ± 0.02 mm。腹主动脉瘤缓解伴随着iNOS + 细胞、MMP 活性和TUNEL + 细胞显著减少。 05  HA-SOD2 mRNA NP稳定性研究 制备不同批次的HA-SOD2 mRNA NP ，在 4°C 下冷藏 1 至 4 周，检测NP 的大小、zeta 电位和多分散性，发现HA-SOD2 mRNA NP可稳定存在。将储存4 周的HA-SOD2 mRNA NP 转染RAW 264.7 细胞，可观察到SOD2 的强烈线粒体过表达。更重要的是，体内结果显示，注射储存4 周的HA-SOD2 mRNA NP同样可缓解腹主动脉瘤进展，抑制氧化应激反应，iNOS +细胞 、MMP 活性 和TUNEL + 细胞表现出显著减少。  06  HA-SOD2 mRNA NP抑制腹主动脉瘤破裂 在小鼠中，将弹性蛋白酶在腹外膜周围注射到腹主动脉上，然后在第 0、3、5、7、10、13 天全身注射 TGFβ 阻断抗体，引起腹主动脉显着增大和55%血管破裂。HA-SOD2 mRNA NP给药不仅延迟了血管破裂的发生（直到第11天），而且显着保护小鼠免于猝死（治疗组小鼠存活率87.5%，未治疗小鼠的存活率为45%）。同时，在HA-SOD2 mRNA NP还可缓解AAA进展，显著抑制了硝基酪氨酸的水平，硝基酪氨酸是氧化应激相关病理的标志物。此外，HA-SOD2 mRNA NP处理还减轻了80%存活动物的AAA生长进展，同时伴随着iNOS+细胞，TUNEL +细胞和原位MMP活性的显着降低。最后，SOD2的过表达显著抑制了硝基酪氨酸的水平，硝基酪氨酸是氧化应激相关病理的标志物。 07  AAA破裂TGF β 阻断模型的蛋白质组学 研究人员为进一步找到SOD2过表达相关的蛋白和代谢途径，通过无偏倚的质谱蛋白质组学和高维生物信息，获得HA-SOD2 mRNA NP处理的小鼠与未处理小鼠相比的完整蛋白质组分析数据。进行主成分分析（PCA）以评估样品分布，并根据其蛋白质丰度/表达谱区分未处理的样品与处理的样品。HA-SOD2 mRNA NP治疗组小鼠主动脉平均AD为3.25-3.30mm，为治疗组NT1和NT2的平均AD为4.00-4.50mm，并表现出局部出血，提示即将破裂。Plex（pleckstrin）、Trpc6（瞬时受体电位通道6）、Rasa3（Ras p21 蛋白激活剂3）和Alox12（花生四烯酸12-脂氧合酶）的高检测可能预示着动脉瘤破裂的风险，而 SOD2 的过表达持续下调这些通路，可能保护动物免受动脉瘤破裂和猝死。随后对源自 AAA 蛋白质组的显着富集通路的分析表明，HA-SOD2 mRNA NP 会通过调节microRNA（miR）17-5p（抑制细胞凋亡）和 miR 181a-5p（通过 STAT3 信号通路调节血管炎症/内皮细胞衰老）来调节细胞应激反应。此外，HA-SOD2 mRNA NP 会抑制血小板活化/聚集途径（Csk，Lyn，Arrb1，Plek）、细胞粘附（Isg15，Lyn）和 MAPK1/3 信号传导途径（Rasa3，Csk，Arrb1） 。 AAA的形成和发展通常伴随着线粒体功能障碍和氧化应激。大部分ROS（约90%）是在线粒体氧化磷酸化过程中产生的副产物。ROS的过量产生会导致线粒体功能障碍和细胞死亡。在TGFβ阻断AAA破裂模型中，与氧化磷酸化、脂质代谢、柠檬酸三羧酸（TCA）循环和呼吸电子传递相关的途径显着富集。HA-SOD2 mRNA NP处理后，观察到氧化磷酸化系统的关键蛋白质成分（Ndufa9，Cyc1，Uqcr10，Sdhb/c）表达增强，柠檬酸TCA/呼吸电子传递系统的Etfa/b、Suclg1、Cox6a1表达增强，脂肪酸/脂质代谢途径中 Slc25a1、Acadm、Hadha/b、Acaa2的表达增强，相反，与转录/翻译和中性粒细胞脱颗粒相关的蛋白质表达减少。 08  总结 腹主动脉瘤 （AAA） 是一种主要见于 65 岁或以上男性的疾病。AAA破裂的死亡率大于80%。然而，目前尚无针对 AAA 的选择性或分子靶向疗法。尽管氧化应激与 AAA 的发生和发展有关，但由于向 AAA 部位输送足够水平的抗氧化剂受到限制，抗氧化治疗一直不成功。 这项工作使用基于肽的纳米递送平台，成功向体内递送了SOD2 mRNA，增强动脉瘤组织中 SOD2 的表达水平，从而减轻 AAA 的进展并在很大程度上防止破裂。注射HA-SOD2 mRNA NP小鼠的无偏倚蛋白质组学分析揭示了与炎症、血小板活性以及氧化磷酸化相关的通路富集，证实了 SOD2 在维持血管氧化还原平衡中的作用。总之，基于纳米颗粒递送系统的SOD2增强疗法为AAA的非手术治疗提供了一种非常有前景的方法。 参考文献  1)Induction of WNT16 via Peptide-mRNA Nanoparticle-Based Delivery Maintains Cartilage Homeostasis 2)eptide-siRNA nanoparticles targeting NF-κB p50 mitigate experimental abdominal aortic aneurysm progression and rupture 3)Systemic delivery of murine SOD2 mRNA to experimental abdominal aortic aneurysm mitigates expansion and rupture 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Jerry 导读： 环状RNA（circRNAs）在癌症进展和转移中发挥着重要作用。然而，非小细胞肺癌（NSCLC）中circRNAs的表达谱及其生物学功能尚不清楚。 近日，江苏大学联合南通大学研究人员在期刊《Molecular Cancer》上发表了研究论文，题为“Circ6834 suppresses non-small cell lung cancer progression by destabilizing ANHAK and regulating miR-873-5p/TXNIP axis”。本研究中， 研究人员发现circ6834是一种肿瘤抑制性环状RNA，通过与TGF-β/Smad信号通路形成负反馈调节环路来抑制NSCLC进展，是NSCLC的一种新型治疗靶点。 https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02038-3#Sec26 研究背景 01 肺癌是全球最常见的癌症，平均五年生存率仅为15-20%。非小细胞肺癌（NSCLC）约占所有肺癌病例的85%，可以分为腺癌、鳞状细胞癌和大细胞癌。尽管NSCLC的诊断和治疗有所改善，但死亡率仍然很高。因此，更好地了解NSCLC的发病机制并识别新的生物标志物和治疗靶点对于NSCLC的治疗至关重要。 环状RNA（circRNA）是一种具有闭合环状结构的非编码RNA。circRNA通过作为miRNA海绵、转录和剪接调节剂、蛋白质支架和翻译调节剂来调节基因表达。已有研究表明，circRNA在包括癌症在内的许多疾病的病理过程中起着关键作用。越来越多的研究表明，circRNA在NSCLC的发展和进展中发挥着重要作用。例如，circHMGB2在NSCLC中上调，通过与miR-181a-5p相互作用来调节CARM1的表达，从而促进NSCLC细胞增殖和抗PD-1抵抗。研究表明，circSCAP通过调节SF3A3蛋白的泛素化和激活p53信号通路，在NSCLC中作为肿瘤抑制因子发挥作用。这些发现表明，circRNA是NSCLC的重要调节因子，可能是NSCLC的潜在诊断标志物和治疗靶点。 研究进展 02 研究人员进行了功能获得型和功能缺失型研究，以确定circ6834在NSCLC进展中的生物学作用。通过qRT-PCR验证了circ6834过表达的效率。细胞生长曲线和克隆形成实验的结果表明，circ6834过表达抑制了NSCLC细胞的增殖。研究人员观察到，过表达circ6834的NSCLC细胞表现出更高的凋亡和更低的S期。随后，在过表达circ6834的NSCLC细胞中，cyclin D1和Bcl-2的蛋白水平显著降低。细胞侵袭实验的结果表明，circ6834过表达抑制了NSCLC细胞的迁移和侵袭。此外，circ6834过表达促进了NSCLC细胞的上皮表型获得。circ6834过表达显著上调了E-cadherin的表达，并降低了N-cadherin、Vimentin、Slug和Snail在NSCLC细胞中的表达。此外，研究人员评估了circ6834过表达对NSCLC细胞对化疗药物如顺铂(DDP)和奥沙利铂(OXA)的敏感性的影响。正如预期的那样，circ6834过表达显著增强了NSCLC细胞对DDP或OXA治疗的敏感性。研究还表明，与si-NC组相比，si-circ6834组中NSCLC细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增强。 研究人员然后分析了circ6834对NSCLC生长和转移的体内影响。小鼠异种移植瘤模型的结果显示，circ6834过表达显著抑制了肿瘤体积和肿瘤重量。通过Ki-67和TUNEL染色检测证实，circ6834过表达组中肿瘤增殖细胞数量减少，凋亡细胞数量增加。为了在体内探索circ6834在肿瘤转移中的作用，研究人员通过尾静脉注射建立了肺转移模型。与对照组相比，circ6834过表达显著抑制了NSCLC细胞的肺转移。此外，免疫组织化学分析显示，circ6834过表达组小鼠肺组织中EMT标志物如N-cadherin和Vimentin的表达降低，而E-cadherin的表达增加。 总之，这些结果表明，circ6834在体外和体内均可有效抑制NSCLC的生长和转移。 Circ6834过表达在体外和体内均可抑制非小细胞肺癌的生长和转移 研究结论 03 综上，研究人员发现circ6834在NSCLC中表达下调，并且circ6834过表达能够抑制NSCLC的生长和转移。circ6834表达可被TGF-β处理和QKI敲低所下调。同时，circ6834可抑制TGF-β诱导的Smad通路激活和上皮间质转化（EMT）。circ6834通过诱导TRIM25介导的AHNAK泛素化和降解来发挥这些作用，并作为miR-873-5p的海绵来上调TXINP表达。这些发现揭示了circ6834在NSCLC中作为肿瘤抑制因子的功能，并为NSCLC治疗提供了潜在的靶点。 参考资料： https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02038-3#Sec26 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 上海｜06月20日 ▶ 【日程公布】合成生物学前沿技术与临床应用研讨会 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Rainbow 导读： 铁死亡是一种特征性为脂质过氧化和铁积累的程序性细胞死亡，最终导致细胞膜破裂。 11月29日,上海交通大学医学院高维强、董柏君、方煜翔共同通讯在期刊《ADVANCED SCIENCE》上在线发表题为“Taurine Inhibits Ferroptosis Mediated by the Crosstalk between Tumor Cells and Tumor-Associated Macrophages in Prostate Cancer”的研究论文， 研究人员 证明了肿瘤相关巨噬细胞通过激活LXRα/SCD1轴导出牛磺酸来抑制前列腺癌中的铁死亡。LXRα促进miR-181a-5p的表达并将其招募至肿瘤细胞释放的外泌体中。外泌体介导的miR-181a-5p穿梭进巨噬细胞，通过抑制Hippo通路诱导巨噬细胞的M2极化，从而增强牛磺酸的输出作为一个正向反馈循环。基于研究发现，通过使用相关抗体或小分子抑制剂阻断牛磺酸的转运可能成为潜在的辅助治疗手段，以减弱这种巨噬细胞-肿瘤细胞交流，从而恢复前列腺癌对铁死亡的敏感性。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303894 研究背景 01 已有大量报道指出，肿瘤微环境中被定义为肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的巨噬细胞浸润与肿瘤治疗的抵抗力密切相关。在前列腺癌（PCa）中，肿瘤微环境中的TAMs是主要的免疫细胞，通过增强前列腺癌细胞的迁移和转移、促进药物耐药等途径来促进前列腺癌的进展。TAMs主要由M2型巨噬细胞组成，可以通过各种肿瘤微环境因子如趋化因子、细胞因子和肿瘤源性细胞外囊泡（EVs）的作用而极化。 目前，除了它们对化疗和免疫治疗抵抗力的促进作用外，据报道TAMs还参与分泌转化生长因子β1而导致的铁死亡抵抗。铁死亡是一种特征性为脂质过氧化和铁积累的程序性细胞死亡，最终导致细胞膜破裂。通过激活硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）产生单不饱和脂肪酸（MUFAs）以阻止脂质ROS在细胞膜上的积累，是抗铁死亡的主要机制。 肿瘤分泌物包括游离因子和EVs是诱导浸润肿瘤巨噬细胞（tumor-infiltrated macrophages）向M2极化的主要信使，从而形成致癌的微环境。这些M2巨噬细胞可以导出蛋白质或代谢产物，然后作用于肿瘤细胞以促进肿瘤的进展和治疗抵抗。 M2型巨噬细胞产生牛磺酸 以抑制前列腺癌中的铁死亡 02 为了探索抑制铁死亡的特定低分子量组分，研究人员对M0-lCM和M2-lCM进行了非靶向代谢组学分析。根据分析结果，在M2-lCM中确定了十个显著富集的候选代谢物。在这些候选物中，只有M2型巨噬细胞分泌的牛磺酸能有效抑制铁死亡，而对于其他类型的细胞死亡，如凋亡、自噬和坏死，则没有同样的效果，这是根据细胞存活率、脂质ROS以及MDA测定结果得出的。由于牛磺酸转运蛋白TauT是牛磺酸的主要输出/输入蛋白，研究人员检测了巨噬细胞中TauT的表达，并发现TauT在M2型巨噬细胞的mRNA和蛋白水平上都有高度且特异性的表达。 对已发表的人类前列腺癌单细胞RNA测序数据的分析也显示，在上皮肿瘤细胞和肿瘤浸润巨噬细胞中，TauT得到了主要的表达。为验证这一点，研究人员收集了前列腺癌患者（n = 6）的肿瘤组织和相邻组织，并将其分成两部分。一部分用于测定组织中牛磺酸的含量，另一部分用于分离巨噬细胞和上皮细胞，然后分别确定它们对TauT的表达。 与相邻组织相比，肿瘤组织中观察到显著更高水平的牛磺酸。与相邻正常组织中的巨噬细胞以及肿瘤细胞与相邻前列腺上皮细胞相比，TauT的表达在浸润肿瘤的巨噬细胞中显著上调。然而，在肿瘤组织中，不同Gleason评分的组织中，无论是牛磺酸含量还是TauT表达都没有显著差异。来自TCGA数据库的TauT表达数据分析也显示了类似结果。另一方面，在具有转移与无转移的肿瘤组织中，无论是牛磺酸含量还是TauT表达，在这两组中也没显著差异。 研究人员尝试调查临床样本中巨噬细胞的极化状态，发现通过流式细胞术检测，主要的肿瘤浸润巨噬细胞为M2型巨噬细胞（38.2%±4.6%）。此外，研究人员证实，在体外高浓度牛磺酸处理对前列腺癌细胞没有细胞毒性。 结果表明，M2型巨噬细胞分泌的牛磺酸在前列腺癌中抑制铁死亡起着重要作用，而且并不会直接对前列腺癌细胞产生毒性影响。 研究结果 03 综上所述， 研究人员 证明了肿瘤相关巨噬细胞通过激活LXRα/SCD1轴导出牛磺酸来抑制前列腺癌中的铁死亡。LXRα促进miR-181a-5p的表达并将其招募至肿瘤细胞释放的外泌体中。外泌体介导的miR-181a-5p穿梭进巨噬细胞，通过抑制Hippo通路诱导巨噬细胞的M2极化，从而增强牛磺酸的输出作为一个正向反馈循环。基于研究发现，通过使用相关抗体或小分子抑制剂阻断牛磺酸的转运可能成为潜在的辅助治疗手段，以减弱这种巨噬细胞-肿瘤细胞交流，从而恢复前列腺癌对铁死亡的敏感性。 参考资料： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303894 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜12月19日-20日 ▶第四届单细胞测序技术应用研讨会暨单细胞&空间组学研讨会（日程稍后公布） 点击对应文字 查看详情