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miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制血管生成在痔疮中的分子机制

李志霄 郑霞 李春玲 刘庆圣 张衡

李志霄, 郑霞, 李春玲, 刘庆圣, 张衡. miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制血管生成在痔疮中的分子机制[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(6): 22-35. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240604
引用本文: 李志霄, 郑霞, 李春玲, 刘庆圣, 张衡. miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制血管生成在痔疮中的分子机制[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(6): 22-35. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240604
Zhixiao LI, Xia ZHENG, Chunling LI, Qingsheng LIU, Heng ZHANG. The Molecular Mechanism of miR-205-5p Targeting ERBB3 to Regulate PI3K/AKT/mTOR Pathway and Inhibit Angiogenesis in Hemorrhoids[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(6): 22-35. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240604
Citation: Zhixiao LI, Xia ZHENG, Chunling LI, Qingsheng LIU, Heng ZHANG. The Molecular Mechanism of miR-205-5p Targeting ERBB3 to Regulate PI3K/AKT/mTOR Pathway and Inhibit Angiogenesis in Hemorrhoids[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(6): 22-35. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240604

miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制血管生成在痔疮中的分子机制

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240604
基金项目: 云南省教育厅科学研究基金资助项目(2023Y0436);云南省科技厅科技计划基金资助项目(202101AZ070001-245)。
详细信息
    作者简介:

    李志霄(1997~),男,云南曲靖人,在读硕士研究生,主要从事中医肛肠疾病的防治与研究工作

    通讯作者:

    张衡,E-mail:296114872@qq.com

  • 中图分类号: R657.18

The Molecular Mechanism of miR-205-5p Targeting ERBB3 to Regulate PI3K/AKT/mTOR Pathway and Inhibit Angiogenesis in Hemorrhoids

  • 摘要:   目的  探讨miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制血管生成在痔疮中的分子机制。  方法  收集2021年07月至2022年06月临床12例患者的痔核和正常肛周组织,通过qRT-PCR检测临床病理样本中miR-205-5p和ERBB3的表达情况,双荧光素酶报告基因实验验证miR-205-5p与ERBB3的靶向关系。将miR-205-5p mimic、pcDNA-ERBB3、miR-205-5p inhibitor、sh-ERBB3、oe-ERBB3及阴性对照质粒分别或共同转染至痔疮模型大鼠和HUVEC细胞。HE、TUNEL染色观察组织病理和细胞凋亡情况,免疫组化检测ERBB3、VEGFR2蛋白定位及表达水平,Western blot检测ERBB3、VEGFR2、Cyclin D1、Cleaved-caspase 3、Bax、Bcl-2和PI3K/AKT/mTOR通路相关蛋白的表达水平。MTT、划痕愈合、Transwell实验、流式细胞术、血管形成实验检测各组HUVEC细胞增殖、迁移、侵袭能力、凋亡率和血管生成量。  结果  痔疮临床样本中miR-205-5p呈低表达,ERBB3呈高表达(P < 0.001),miR-205-5p与ERBB3(WT)的3'UTR靶向结合(P < 0.001)。miR-205-5p mimic组痔疮大鼠和HUVEC细胞中ERBB3表达量显著降低(P < 0.01,P < 0.001),VEGFR2(P < 0.001)、Cyclin D1(P < 0.01)、Bcl-2(P < 0.001)、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT和p-mTOR/mTOR(P < 0.001)水平显著下调,Cleaved-caspase 3和Bax水平显著上调(P < 0.01),大鼠肛周组织病理状况改善,HUVEC细胞增殖、迁移和侵袭力均降低(P < 0.001),凋亡率升高(P < 0.001),血管生成数量及分支减少(P < 0.001),pcDNA-ERBB3逆转了这一效应(P < 0.001)。  结论  miR-205-5p能通过靶向抑制ERBB3表达,下调PI3K/AKT/mTOR通路活性,抑制细胞增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡,减少血管生成,从而缓解痔疮进展。
  • 图  1  miR-205-5p和ERBB3在临床病理样本中的表达水平

    A~B:qRT-PCR检测miR-205-5p和ERBB3的相对表达量;C:Western blot检测ERBB3蛋白表达(H:正常组,n=12;P:疾病组,n=12);D:免疫荧光染色检测VEGFR2蛋白表达(200 ×,标尺50 μm);*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  1.  The expression of miR-205-5p and ERBB3 in clinicopathological samples

    图  2  miR-205-5p与ERBB3的靶向关系

    A:TargetScan数据库预测miR-205-5p和ERBB3的结合位点;B:双荧光素酶报告基因实验验证miR-205-5p与ERBB3的靶向关系;C:Western blot检测过表达miR-205-5p后ERBB3蛋表达水平,n=3; **P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  2.  The targeting relationship between miR-205-5p and ERBB3

    图  3  过表达miR-205-5p对痔疮大鼠的影响

    A:qRT-PCR检测各组大鼠肛周组织中miR-205-5p的相对表达量;B:HE染色观察各组大鼠肛周组织病理变化(200 ×,标尺50 μm),n=5;C:TUNEL染色检测各组大鼠肛周组织细胞凋亡率和凋亡阳性细胞定量;D:免疫组化检测ERBB3和VEGFR2蛋白表达情况(200 ×,标尺50 μm),n=5;E:Western blot检测ERBB3、VEGFR2、Cyclin D1、Cleaved-caspase 3、Bax和Bcl-2蛋白水平,n=5;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  3.  The effect of overexpression of miR-205-5p on hemorrhoidal rats

    图  4  ERBB3受miR-205-5p调控影响痔疮的进展

    A:qRT-PCR检测各组大鼠肛周组织中miR-205-5p的相对表达量;B:HE染色观察肛周组织病理变化(200 ×,标尺50 μm),n=5;C:TUNEL染色检测细胞凋亡率和阳性细胞定量;D:免疫组化检测ERBB3和VEGFR2蛋白表达情况(200 ×,标尺50 μm),n=5;E:Western blot检测ERBB3、VEGFR2、Cyclin D1、Cleaved-caspase 3、Bax和Bcl-2蛋白水平,n=5;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  4.  ERBB3 is regulated by miR-205-5p to affect the progression of hemorrhoids

    图  5  过表达ERBB3对痔疮大鼠的影响

    A:qRT-PCR检测各组大鼠肛周组织中miR-205-5p的相对表达量;B:HE染色观察肛周组织病理变化(200 ×,标尺50 μm),n=5;C:TUNEL染色检测细胞凋亡率和阳性细胞定量;D:免疫组化检测ERBB3和VEGFR2蛋白表达情况(200 ×,标尺50 μm),n=5;E:Western blot检测ERBB3、VEGFR2、Cyclin D1、Cleaved-caspase 3、Bax、Bcl-2、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR蛋白水平,n=5;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  5.  The effect of overexpression of ERBB3 on hemorrhoidal rats

    图  6  过表达ERBB3促进血管生成与PI3K/AKT/mTOR通路相关

    A:免疫共沉淀法验证ERBB3与PI3K的相互作用,n = 3;B:qRT-PCR检测转染效率;C:血管生成实验;D:Western blot检测相关蛋白水平,n = 3;E:MTT法检测细胞增殖能力;F:划痕愈合实验检测细胞迁移能力;G-H:Transwell实验检测细胞迁移侵袭能力;I: AnnexinV-FITC/PI检测细胞凋亡率;J:流式细胞仪检测细胞周期;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001,与NC组相比,##P < 0.01。

    Figure  6.  Overexpression of ERBB3 promotes angiogenesis through PI3K/AKT/mTOR pathway

    图  7  miR-205-5p靶向ERBB3调控PI3K/AKT/mTOR通路对HUVEC细胞的影响

    A:qRT-PCR检测各组miR-205-5p表达量;B:Western blot检测相关蛋白表达水平,n=3;C:MTT法检测HUVEC细胞增殖能力;D:划痕愈合实验检测HUVEC细胞迁移能力;E~F:Transwell实验检测HUVEC细胞迁移侵袭能力;G: AnnexinV-FITC/PI检测HUVEC细胞凋亡率;H:流式细胞仪检测HUVEC细胞周期;I:血管生成实验;*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  7.  The effect of miR-205-5p targeting ERBB3 to regulate PI3K/AKT/mTOR pathway on HUVEC cells

    表  1  引物序列

    Table  1.   Primer sequence

    基因 引物序列(5′-3′)
    miR-205–5p Forward CGTCCTTCATTCCACCGG
    Reverse AGTGCAGGGTCCGAGGTATT
    ERBB3 Forward CAAGATTCCAGTCTGCATTAAAGTC
    Reverse CAGCATATGATCTGTCACAGCTTG
    U6 Forward CTCGCTTCGGCAGCACATA
    Reverse AACGCTTCACGAATTTGCGT
    β-actin Forward TGACGTGGACATCCGCAAAG
    Reverse CTGGAAGGTGGACAGCGAGG
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  • 收稿日期:  2024-01-27
  • 网络出版日期:  2024-05-23
  • 刊出日期:  2024-06-25

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