MiR-126, IL-7, CXCR1/2 receptors, inflammation and circulating endothelial progenitor cells: The study on targets for treatment pathways in a model of subclinical cardiovascular disease (type 1 diabetes mellitus)

引言

1型糖尿病（T1DM）与心血管疾病（CVD）的过早发生密切相关，并伴有炎症状态。研究表明，促血管生成的miR-126-3p和miR-126-5p可能在CVD中发挥作用。动物实验已证实miR-126具有促血管生成的作用。本研究假设，在T1DM患者中，miR-126-3p和miR-126-5p的表达降低，而促炎细胞因子的表达升高。研究旨在探讨miR-126在T1DM中的表达变化及其潜在的炎症和血管保护机制。

 

研究背景

心血管疾病（CVD）是全球主要的死亡原因，而在1型糖尿病（T1DM）患者中，CVD的发生率显著增加，是导致早期死亡的主要原因。CVD与炎症密切相关，促炎细胞因子在其中起关键作用。近年来，microRNAs（miRNAs）作为CVD的生物标志物和调控因子受到广泛关注。miRNAs是一类小的非编码RNA分子，通过与mRNA的3′非翻译区结合来负向调控基因表达。miR-126是其中一种重要的miRNA，其在血管内皮细胞中高度表达，具有促进血管生成和增强血管完整性的作用。

研究方法

研究纳入了29名血糖控制良好的T1DM患者和20名年龄及性别匹配的健康对照者。收集血液样本进行临床和细胞因子分析。研究获得了英国国家健康与护理研究伦理委员会的批准，并遵循赫尔辛基宣言。

miRNA检测：

从血浆和外周血单核细胞（PBMCs）中提取miRNA，使用miRCURY RNA分离试剂盒。

使用qRT-PCR技术检测miR-126-3p和miR-126-5p的表达水平。

细胞因子分析：

使用Meso Scale Discovery技术检测血浆中的IL-7、IL-8、TNF-α和VEGF-C水平。

CXCR1/2 mRNA检测：

使用QIAGEN RT2 First Strand Kit从PBMCs中提取总RNA，并使用RT2 Profiler™ Custom Human PCR Array检测CXCR1和CXCR2的mRNA表达水平。

数据处理与分析：

使用Ingenuity Pathway Analysis（IPA）软件预测miR-126-3p/-5p调控的靶基因、细胞功能和病理状态。

研究结果

患者特征：

T1DM患者的糖化血红蛋白（HbA1c）水平显著高于健康对照组（57.3 ± 7.6 mmol/mol vs. 35.1 ± 2.8 mmol/mol，p < 0.001）。

T1DM患者循环内皮祖细胞（CD34+CD133+CD45dim）数量显著低于健康对照组（0.02 ± 0.01 vs. 0.09 ± 0.03 per 100 lymphocytes，p < 0.001）。

细胞因子变化：

T1DM患者血浆中的IL-7、IL-8、TNF-α和VEGF-C水平显著高于健康对照组（p = 0.008, p = 0.003, p = 0.041, p = 0.013）。

miR-126表达：

在PBMCs中，miR-126-5p的表达在T1DM患者中显著上调（fold change = 1.8，p = 0.01），而在血浆中未观察到显著变化。

miR-126-3p在PBMCs和血浆中的表达均未显著改变。

相关性分析：

miR-126-5p与CXCR1和CXCR2 mRNA表达呈正相关（r2 = 0.321, p = 0.01；r2 = 0.479, p < 0.05）。

miR-126-5p与HbA1c水平呈正相关（r2 = 0.429, p = 0.002）。

miR-126-5p与循环内皮祖细胞（CD45dimCD34+CD133+）和纤维连接蛋白粘附试验呈负相关（r2 = 0.247, p = 0.03；r2 = 0.445, p = 0.002）。

IPA分析：

IPA预测miR-126-5p通过抑制CCL27、CELA2A和IL-7发挥抗炎作用，而miR-126-3p无直接抗炎作用。

IL-7被预测为最上游的细胞因子靶点，能够间接调控其他细胞因子的表达。

讨论

T1DM作为一种炎症性疾病：

T1DM患者表现出显著的炎症状态，包括促炎细胞因子（如TNF-α、IL-8）和稳态细胞因子（如IL-7）的升高。

IL-7在T1DM中起关键作用，能够促进CD8+自身反应性记忆T细胞的生成，导致胰岛β细胞的慢性自身免疫性破坏。

miR-126-5p的表达变化：

研究发现，miR-126-5p在PBMCs中显著上调，这可能是一种对高血糖和炎症状态的代偿性反应。

IPA分析表明，miR-126-5p通过抑制多种炎症因子发挥抗炎作用，而miR-126-3p在T1DM中未表现出显著变化。

miR-126-5p与血管健康的关联：

miR-126-5p与循环内皮祖细胞和纤维连接蛋白粘附试验呈负相关，表明其在血管健康中的潜在作用。

这些结果表明，miR-126-5p可能在T1DM患者的血管保护中发挥重要作用。

潜在治疗策略：

研究结果提示，miR-126-5p上调可能是一种代偿机制，旨在减轻T1DM中的炎症和CVD风险。

针对IL-7的治疗可能成为管理T1DM炎症和CVD的新策略。

结论

本研究揭示了T1DM患者中miR-126-5p的上调与炎症状态和血管健康之间的复杂关系。miR-126-5p的上调可能是一种对高血糖和炎症的代偿性反应。未来的研究需要在更大的T1DM患者队列中进一步验证这些发现，并探索基于miR-126-5p的治疗策略的潜力。此外，针对IL-7的治疗可能成为管理T1DM炎症和CVD的新策略。

关键图表

miR-126-5p在T1DM患者和健康对照组PBMCs中的表达差异（图1）：

显示T1DM患者PBMCs中miR-126-5p的表达显著上调。

miR-126-5p与CXCR1/2、HbA1c和血管健康的相关性（图2）：

展示了miR-126-5p与CXCR1/2 mRNA、HbA1c水平以及循环内皮祖细胞和纤维连接蛋白粘附试验之间的相关性。

miR-126-5p的ROC曲线分析（图3）：

ROC分析显示miR-126-5p能够显著区分T1DM患者和健康对照组，AUC = 0.841，p = 0.0132。

IPA分析预测的miR-126-5p抗炎机制（图4）：

展示了miR-126-5p通过抑制CCL27、CELA2A和IL-7发挥抗炎作用的预测网络。

 

miR-126-5p与血管健康和炎症的相互作用图（图5）：

以图形方式总结了miR-126-5p在T1DM中与血管健康和炎症的相互作用。

 

名称	货号	规格
V-PLEX GLP-1 Active Kit , SECTOR (1 PL)	K1503OD-1	1PL
V-PLEX Vascular Injury Panel 2(human) Kit (5 Plate)	K15198D-2	5Plate
V-PLEX Vascular Injury Panel 2(human) Kit (1 Plate)	K15198D-1	1Plate