ハサ

Jul 29, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 11432 (2022) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

我々の以前の研究では、hsa-miR-143-3p が濃縮角膜上皮幹細胞 (CESC) で高度に発現される miRNA の 1 つであることが実証されました。 したがって、この研究は、CESCにおける幹細胞性の維持におけるhsa-miR-143-3pの調節的役割を解明することを目的としている。 hsa-miR-143-3p の標的遺伝子が予測され、機能研究の標的を選択するために経路解析が行われました。 初代培養輪部上皮細胞を、リポフェクタミン 3000 を使用して hsa-miR-143-3p 模倣物、阻害剤、またはスクランブル配列でトランスフェクトしました。トランスフェクトされた細胞を、(i) コロニー形成能、(ii) 幹細胞 (SC) マーカーの発現について分析しました。転写因子 (ABCG2、NANOG、OCT4、KLF4、ΔNp63)、(iii) 分化マーカー (Cx43)、(iv) hsa-miR-143-3p の 5 つの標的 (DVL3、MAPK1、MAPK14、KRAS、および KAT6A) を予測、( v) MAPK シグナル伝達調節因子、および (vi) qPCR、免疫蛍光染色、および/またはウェスタンブロッティングによる Wnt-β-カテニンシグナル伝達調節因子。 hsa-miR-143-3p を高発現させると、コントロール (3.33 ± 0.71%) と比較して、ホロクローン様コロニーを形成する能力とともにコロニー形成能が増加しました (10.04 ± 1.35%、p < 0.001)。 模倣体処理細胞では、SC マーカーの発現が増加しましたが、Wnt-β-カテニンおよび MAPK シグナル伝達経路に関与する Cx43 および hsa-miR-143-3p 標的の発現は減少しました。 hsa-miR-143-3p阻害剤トランスフェクト細胞におけるβ-カテニン、活性型β-カテニンおよびERK2の発現は対照細胞よりも高く、局所的な核発現はWntおよびMAPKシグナル伝達の活性化を示した。 したがって、WntおよびMAPKシグナル伝達経路の阻害を介したCESCの維持におけるhsa-miR-143-3pの関連の可能性が示された。

角膜と涙液膜は目の前部の透明な窓を構成し、光学的環境と外部環境の間の物理的障壁として機能します。 角膜上皮は角膜の最外層であり、角膜輪部上皮の基底層に存在する角膜上皮幹細胞（CESC）から再生されます1。 これらの成体組織常在幹細胞は、輪部上皮全体の 3 ～ 5% を構成し、通常は静止しています。 しかし、CESC の主な機能は、創傷治癒 2 や恒常性 3 などのプロセスを制御して角膜の透明性を維持することです 4。 CESC におけるステム性の維持の背後にある分子機構は、マイクロ RNA (miRNA) によるエピジェネティックな制御を含めて、まだ明らかではありません。

miRNA は非コード一本鎖 RNA (18 ～ 24 ヌクレオチド) であり、遺伝子配列を一切変更せずに標的メッセンジャー RNA (mRNA) のタンパク質レベルを制御します5。 miRNA は、増殖、分化、細胞代謝、ホメオスタシス、アポトーシスなどのさまざまな細胞プロセスに積極的に関与することが知られています 6,7。

我々の以前の研究では、2 段階のプロトコル 8 を使用して CESC を 80% まで濃縮し、低分子 RNA シーケンスによって分化した角膜中央上皮細胞と比較しました。 6 つの miRNA（hsa-miR-3168、hsa-miR-21-5p、hsa-miR-143-3p、hsa-miR-150-5p、hsa-miR-10a-5p、および hsa-miR-1910-5p）が同定されましたは、濃縮された CESC で高度に発現され、qPCR によって検証されます。 興味深いことに、ロックされた核酸の in situ ハイブリダイゼーションに基づいて、hsa-miR-143-3p は角膜輪部上皮の基底層で、もっぱら小細胞のクラスターで発現していることが判明し、CESC との潜在的な関連性を示しています9。 続けて、CESC における hsa-miR-143-3p の機能的役割がこの研究で評価されました。

マウス胚性幹細胞において、hsa-miR-143-3p は自己複製を促進し、OCT4、KLF4、ESRRB10 などの多能性遺伝子の発現を増加させました。 Hsa-miR-143-3p は、分化 11、増殖 12、13、遊走 14、アポトーシス 15、16、細胞周期制御 17 などのさまざまな細胞プロセスを制御することも知られています。