하사

Jul 29, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 11432(2022) 이 기사 인용

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우리의 이전 연구에서는 농축된 각막 상피 ​​줄기 세포(CESC)에서 고도로 발현된 miRNA 중 하나로서 hsa-miR-143-3p가 입증되었습니다. 따라서 이 연구는 CESC의 줄기 유지에 있어서 hsa-miR-143-3p의 규제 역할을 밝히는 것을 목표로 합니다. hsa-miR-143-3p의 표적 유전자를 예측하고 경로 분석을 수행하여 기능 연구를 위한 표적을 선택했습니다. 1차 배양된 윤부 상피 세포를 Lipofectamine 3000을 사용하여 hsa-miR-143-3p 모방, 억제제 또는 스크램블된 서열로 형질감염시켰습니다. 형질감염된 세포를 (i) 콜로니 형성 가능성, (ii) 줄기 세포(SC) 마커의 발현/ 전사 인자(ABCG2, NANOG, OCT4, KLF4, ΔNp63), (iii) 분화 마커(Cx43), (iv) hsa-miR-143-3p의 5개 표적(DVL3, MAPK1, MAPK14, KRAS 및 KAT6A)을 예측했습니다. v) MAPK 신호전달 조절인자 및 (vi) qPCR, 면역형광 염색 및/또는 웨스턴 블롯팅에 의한 Wnt-β-카테닌 신호전달 조절인자. hsa-miR-143-3p의 높은 발현은 대조군(3.33 ± 0.71%)에 비해 홀로클론 유사 콜로니를 형성하는 능력으로 콜로니 형성 잠재력(10.04 ± 1.35%, p < 0.001)을 증가시켰습니다. 모방 처리된 세포는 SC 마커의 발현은 증가했지만 Wnt-β-카테닌 및 MAPK 신호 전달 경로에 관여하는 Cx43 및 hsa-miR-143-3p 표적의 발현은 감소했습니다. hsa-miR-143-3p 억제제 형질감염 세포에서 β-카테닌, 활성 β-카테닌 및 ERK2의 발현은 대조군 세포보다 높았으며 국소적인 핵 발현은 Wnt 및 MAPK 신호전달의 활성화를 나타냅니다. 따라서 Wnt 및 MAPK 신호 전달 경로의 억제를 통한 CESC 유지에 hsa-miR-143-3p의 가능한 연관성이 표시되었습니다.

각막과 눈물막은 눈의 앞쪽 투명한 창을 구성하며 광학 환경과 외부 환경 사이의 물리적 장벽 역할을 합니다. 각막 상피는 각막의 가장 바깥층이며 윤부 상피의 기저층에 존재하는 각막 상피 ​​줄기 세포(CESC)에서 재생됩니다1. 이러한 성체 조직 상주 줄기 세포는 전체 윤부 상피의 3~5%를 구성하며 일반적으로 정지 상태입니다. 그러나 CESC의 주요 기능은 상처 치유2 및 항상성3과 같은 과정을 제어하여 각막 투명성을 유지하는 것입니다4. CESC의 줄기성을 유지하는 분자 메커니즘은 마이크로RNA(miRNA)에 의한 후생적 조절을 포함하여 아직 명확하지 않습니다.

MiRNA는 비코딩 단일 가닥 RNA(18~24개 뉴클레오티드)이며 유전자 서열의 변형 없이 표적 메신저 RNA(mRNA)의 단백질 수준을 조절합니다5. MiRNA는 증식, 분화, 세포 대사, 항상성 및 세포사멸과 같은 다양한 세포 과정에 적극적으로 참여하는 것으로 알려져 있습니다6,7.

이전 연구에서 CESC는 2단계 프로토콜8을 사용하여 80%까지 농축되었으며 작은 RNA 시퀀싱을 통해 분화된 중앙 각막 상피 ​​세포와 비교되었습니다. 6개의 miRNA(hsa-miR-3168, hsa-miR-21-5p, hsa-miR-143-3p, hsa-miR-150-5p, hsa-miR-10a-5p 및 hsa-miR-1910-5p가 확인됨) 농축된 CESC에서 높게 발현되고 qPCR을 통해 검증됩니다. 흥미롭게도, 고정된 핵산 현장 혼성화에 기초하여, hsa-miR-143-3p는 윤부 상피의 기저층에서 발현되고, CESC와의 잠재적 연관성을 나타내는 작은 세포 클러스터에서만 발현되는 것으로 밝혀졌습니다9. 계속해서, CESC에서 hsa-miR-143-3p의 기능적 역할이 이 연구에서 평가되었습니다.

마우스 배아 줄기 세포에서 hsa-miR-143-3p는 자가 재생을 촉진하고 OCT4, KLF4 및 ESRRB10과 같은 다능성 유전자의 발현을 증가시켰습니다. Hsa-miR-143-3p는 또한 분화11, 증식12,13, 이동14, 세포사멸15,16 및 세포 주기 조절17과 같은 다양한 세포 과정을 조절하는 것으로 알려져 있습니다.