マイクロRNA-148a-3pはTGFB2とFGF2を標的とすることで、高グルコース誘発糖尿病網膜症を緩和する

MicroRNA-148a-3p alleviates high glucose-induced diabetic retinopathy by targeting TGFB2 and FGF2.

• Jihong Wang
• Yong Yao
• Kelei Wang
• Jia Li
• Ting Chu
• Haicui Shen

抄録

エーアイエムズ:

糖尿病網膜症（DR）は、1型または2型糖尿病の一般的な合併症であり、現役世代の成人の失明原因の第一位となっています。糖尿病網膜症の発症や進行にはmicroRNAの制御異常が強く関与していることが報告されている。しかし、miR-148a-3pの生物学的役割や分子機構については、これまで研究されていませんでした。本研究では、DRにおけるmiR-148a-3pの機能とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。

AIMS: Diabetic retinopathy (DR), a common complication of type 1 or type 2 diabetes mellitus, has become the leading cause of blindness among adults in working age. The dysregulation of microRNA has been reported to be strongly related to the initiation or progression of DR. However, neither the biological role nor the molecular mechanism of miR-148a-3p has been researched in DR. This study is designed to investigate the function and mechanism of miR-148a-3p in DR.

方法:

バイオインフォマティクス解析（Targetscan: https://www.targetscan.org/vert_72/ ）、リアルタイム定量ポリメラーゼ連鎖反応、末端デオキシヌクレオチド転移酵素dUTPニックエンド標識、CCK-8、ウエスタンブロット、血管新生、ルシフェラーゼレポーターアッセイなどの多数の実験を行い、DRにおけるmiR-148a-3pの機能とメカニズムを研究した。

METHODS: The bioinformatics analysis (Targetscan: https://www.targetscan.org/vert_72/ ) and numerous experiments including real-time quantitative polymerase chain reaction, terminal deoxynucleotidyltransferase dUTP nick end labeling, CCK-8, western blot, vasculogenesis and luciferase reporter assays were used to research the function and mechanism of miR-148a-3p in DR.

結果:

ヒト網膜微小血管内皮細胞(HREC)を高グルコース(HG)の濃度勾配を変えて処理することで、DR細胞モデルを構築した。さらに、高グルコース処理を行うことで、HRECにおけるmiR-148a-3pの発現を低下させた。機能的には、miR-148a-3pを過剰発現させることで、細胞の生存率が上昇し、アポトーシスが減少した。また、miR-148a-3pを過剰発現させると、血液網膜バリア（BRB）が損傷し、血管新生が抑制された。また、miR-148a-3pはTGFB2とFGF2の3'未翻訳領域に特異的に結合していた。また、miR-148a-3pはTGFB2を過剰発現させることでBRB傷害に対する影響が相殺され、FGF2を過剰発現させることで血管新生が抑制されることが明らかになった。一言で言えば、miR-148a-3pはTGFB2とFGF2を標的とすることで、HGによるDRを緩和することを発見した。この発見は、miR-148a-3pが糖尿病網膜症の診断や治療のターゲットとなる可能性を示唆している。

RESULTS: We constructed DR cell model by treating human retinal microvascular endothelial cells (HRECs) with different concentration gradients of high glucose (HG). Additionally, HG treatment reduced miR-148a-3p level in HRECs. In function, overexpression of miR-148a-3p caused an increase in cell viability and a decrease in cell apoptosis. Besides, miR-148a-3p overexpression led to a damage on blood-retinal barrier (BRB) and suppressed angiogenesis. In mechanism, miR-148a-3p specifically bound to 3' untranslated region of TGFB2 and FGF2. At least, rescue assays demonstrated that the inhibitive influence of miR-148a-3p mimics on BRB injury was offset by overexpression of TGFB2 and the attenuation of angiogenesis resulting from miR-148a-3p mimics was abrogated by overexpression of FGF2 CONCLUSIONS: In a word, we discovered that miR-148a-3p alleviated HG-induced DR by targeting TGFB2 and FGF2. This novel discovery indicated miR-148a-3p as a potential target for DR diagnosis or treatment.