Oxid Med Cell Longev：使用外来体递送的miR-124-3p减弱银屑病中角质形成细胞对IL-17A刺激的反应

时间：2022-11-20 18:01:16   热度：37.1℃   作者：网络

背景:银屑病是一种常见的慢性丘疹鳞屑性皮肤病，其特征为界限分明的、红斑性的、瘙痒性的银色鳞屑斑块。斑块通常位于躯干、肢体伸肌表面和头皮。银屑病发生在世界各地，存在于所有年龄段，影响全球2-3%的人。银屑病有多种类型，包括占病例约85%的斑块型银屑病，以及脓疱型、点滴型、掌跖型、红皮病型和反向银屑病。银屑病患者中的浸润白细胞释放生长因子、细胞因子和趋化因子，如VEGF、TNF-α、IL-17、IL-22、CXCL8和CXCL2，影响表皮角质细胞的增殖和分化，从而导致疾病的发作。最近的研究表明，银屑病与多种疾病共病，如中风、心脏代谢障碍和慢性肾脏疾病，导致患者的预期寿命和生活质量总体下降。因此，迫切需要探索新的治疗策略来改善银屑病的治疗。

外来体是由各种细胞释放的纳米大小的囊泡(直径50-150 nm)，在各种生物和病理过程中的细胞间通讯中起着关键作用。外泌体中有蛋白质、mrna和miRNA种类。微小RNA(miRNAs)是大约22个核苷酸的小单链非编码RNA，通过结合靶mRNAs在转录后调节基因表达。miRNAs通常与mRNA 3’UTR相互作用，在某些情况下，与CDS或5’UTR相互作用，诱导mRNA降解和翻译抑制。先前的研究表明，miRNAs调节许多生物学功能，包括炎症信号通路和DNA修复。miRNAs的失调与多种疾病有关，如癌症、免疫性疾病和银屑病。在最近的研究中，一些miRNAs，如miR-155，miR-378a和miR-125，被鉴定为在银屑病中失调。miRNAs可用作治疗各种疾病的分子治疗剂，而外来体目前是将miRNAs递送至患病细胞和组织的理想载体。外来体传递的miRNAs在受体细胞中的显著作用为银屑病的治疗提供了见解。

目的：在这项研究中，我们旨在研究与银屑病发病机制相关的miRNAs。我们进行了RNA测序以揭示IL-17刺激的角质形成细胞中失调的miRNAs，并成功鉴定了一组与非刺激对照组相比，IL-17刺激的角质形成细胞中差异表达的miRNAs。在IL-17A处理的角质形成细胞中过度表达的miRNAs之一是miR-124-3p。我们的目的是通过在体外角质形成细胞中过表达miR-124-3p，以及在体内通过外泌体递送来探索其功能。我们假设外来体递送的miR-124-3p将通过靶向STAT3来缓解银屑病进展。总的来说，我们的工作在体外和体内验证了miR-124-3p在银屑病中对细胞因子反应的调节作用。我们的研究结果可能为外泌体递送的miRNAs在自身免疫性皮肤病治疗中的应用提供证据。

方法:用IL-17A处理NHEKs、HaCaT细胞和HEK 293T细胞。CCK-8检测细胞活性，免疫荧光染色和蛋白质印迹检测STAT3蛋白表达。通过超速离心分离外来体后，测量角质形成细胞中miR-124-3p和氧化应激标记物如超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量。随后，使用RNA-seq进行转录组分析。在验证了由IL-17A刺激的异常表达的基因后，使用双荧光素酶报告基因测定来确定miR-124-3p和STAT3之间的相互作用。最后，用BALB/c小鼠建立银屑病模型进行分析。通过miR-124-3p的胞外递送来确定升高的miR-124-3p对银屑病小鼠模型的影响。

结果:IL-17干预增强了角质形成细胞的活性(P < 0:05)。RNA-seq鉴定miR-124-3p为IL-17A刺激的差异表达的miRNAs之一。miR-124-3p过表达诱导角质形成细胞中STAT3和MDA水平降低，SOD和GSH-Px水平升高，并减轻硬化损伤的应急反应(P < 0:05)。双荧光素酶报告基因分析结果证实STAT3受miR-124-3p以靶向方式调节(P < 0:05)。最后，由外泌体递送的miR-124-3p有效地减轻了银屑病小鼠的病理表现和氧化应激反应。

图1：miR-124-3p抑制IL-17A介导的角质形成细胞增殖。用IL-17处理的NHEK细胞(n=3)、IL-17A处理的HaCaT细胞(n=3)和PBS处理的对照细胞(n=3)提取的RNA进行小RNA序列分析。(A)文氏图显示经IL-17A处理的NHEK和HaCaT细胞中6个上调的microRNAs。(B)文氏图显示经IL-17A处理的NHEK和HaCaT细胞中有12个下调的microRNAs。(C)文氏图显示，在GSE174763数据集中的皮损皮肤样本中，5个上调的microRNAs也上调。(D)文氏图显示，在GSE174763数据集中的受损皮肤样本中，7个下调的microRNAs也下调了。(E)定量聚合酶链式反应分析IL-17A(n=6)和PBS(n=6)对HaCaT细胞miR-124-3p的影响。表达水平归一化为U6。(F)IL-17A和miR-124-3p处理细胞0、24、48和72小时的CCK-8测定。∗p<0：05，∗∗p<0：01，∗∗∗p<0：001。

图2：miR-124-3p抑制角质形成细胞中的STAT3。将从HaCaT细胞中提取的miR-124-3p(n=3)和scurble miRNA(n=3)的RNA用于RNA-seq。(A)在转染miR-124-3p的HaCaT细胞中，共有208个基因下调，117个基因上调。(B)在用扰乱miRNAs或miR124-3p模拟处理的细胞样品测序中STAT3的转录计数。(C)定量聚合酶链式反应分析转染miR-124-3p模拟物或miR-124-3p抑制剂的HaCaT细胞中STAT3的表达。数据被归一化为GAPDH。(D)Western印迹分析转染miR-124-3p模拟物或miR-124-3p抑制剂的HaCaT细胞中STAT3和p-STAT3蛋白的表达。以肌动蛋白作为载药对照。(E)IL-17A和miR-124-3p处理的HaCaT细胞中STAT3的免疫染色。(F)IL-17A和miR-124-3p处理的HaCaT细胞中p-STAT3的免疫染色。∗p<0：05，∗∗p<0：01，∗∗∗p<0：001。

图3：miR-124-3p影响角质形成细胞的氧化应激反应。(A)不同治疗方法对角质形成细胞超氧化物歧化酶基因表达的影响。(B)转染组角质形成细胞中GSH-PX基因的表达水平。(C)上述转染组角质形成细胞中丙二醛基因的表达水平。∗p<0：05，∗∗p<0：01，∗∗∗p<0：001。

结论:miR-124-3p通过STAT3调节角质形成细胞对IL-17A刺激的反应。银屑病皮肤中miR-124-3p的异位表达减少了IL-17A诱导的炎症并抑制了STAT3途径，从而缓解了银屑病的症状。这项研究的发现表明，外来体可用于治疗性地将miR-124-3p递送至角质形成细胞和银屑病皮损，这可能为银屑病治疗提供新的见解。

原文出处： Liu S,  Gong J,miR-124-3p Delivered Using Exosomes Attenuates the Keratinocyte Response to IL-17A Stimulation in Psoriasis.Oxid Med Cell Longev 2022;2022