miR-1287-5p作为脊髓损伤新型诊断标志物及其通过靶向MAP3K9调控炎症反应的机制研究

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  本研究针对脊髓损伤(SCI)临床诊断困难及炎症调控机制不明的关键问题,通过多中心临床样本分析与分子生物学实验验证,首次发现miR-1287-5p在SCI患者血清中显著下调,且与疼痛评分、LEMS评分及ASIA分级显著相关(P<0.001)。研究人员通过双荧光素酶报告基因实验证实miR-1287-5p直接靶向MAP3K9基因,并证明其过表达可显著抑制LPS诱导的PC12细胞炎症因子释放(TNF-α、IL-1β、IL-6)并促进细胞增殖(CCK-8法)。该研究为SCI提供了新型诊断生物标志物(AUC=0.734)和潜在治疗靶点,对改善SCI患者预后具有重要临床意义。

  
脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)是一种由外伤导致的中枢神经系统严重创伤,具有高致残率和高死亡率的特点。当前临床诊断主要依赖磁共振成像(MRI)和美国脊髓损伤协会(ASIA)损伤分级量表,但这些方法易受患者基础状况、合并伤及药物干预等因素影响,亟需寻找客观、敏感且易于检测的生物标志物。继发性SCI的病理过程涉及缺血、氧化应激、剧烈炎症反应和细胞凋亡等多个环节,其中炎症反应是造成神经功能持续恶化的重要机制。因此,探索SCI的新型分子标志物及其调控炎症的机制,对于改善诊断准确性和开发靶向治疗策略具有重要意义。
本研究由Du Runze、Li Yingnan等研究人员合作完成,发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。研究团队通过临床样本检测、细胞模型构建、分子互作验证等多种技术手段,系统探讨了miR-1287-5p在SCI中的表达特征、临床意义及功能机制。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:收集109例SCI患者和95例无SCI的脊柱骨折(SF)患者血清样本,采用qRT-PCR检测miR-1287-5p及候选靶基因表达;通过ROC曲线分析评估诊断价值;利用LPS诱导的PC12细胞建立炎症模型,并通过转染miR-1287-5p mimic/inhibitor进行功能获得与缺失实验;采用CCK-8法检测细胞增殖,ELISA法检测炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平;通过TargetScan、miRTarBase和TarBase数据库预测靶基因,并经双荧光素酶报告基因实验验证miR-1287-5p与MAP3K9的直接结合作用。
miR-1287-5p在SCI组中下调并表现出诊断潜力
qRT-PCR结果显示,SCI患者血清中miR-1287-5p表达显著低于SF组(t=6.501,P<0.001)。ROC曲线分析表明,miR-1287-5p诊断SCI的AUC值为0.734,灵敏度为62.4%,特异度为73.7%,显示其具有良好的诊断能力。
miR-1287-5p表达与临床指标显著相关
Pearson相关分析揭示,miR-1287-5p表达与疼痛评分(r=-0.787, P<0.001)、LEMS评分(r=0.809, P<0.001)及ASIA分级(r=-0.801, P<0.001)均具有显著相关性,提示其作为预后评估指标的潜力。
miR-1287-5p高表达促进细胞活力
在LPS诱导的PC12细胞模型中,miR-1287-5p表达显著下降。而过表达miR-1287-5p可明显恢复因LPS抑制的细胞增殖能力(CCK-8法,P<0.001)。
miR-1287-5p过表达降低炎症因子水平
ELISA检测显示,LPS刺激后PC12细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著升高,而miR-1287-5p过表达则能有效抑制这些炎症因子的释放(P<0.05)。
MAP3K9是miR-1287-5p的直接靶标
通过三大数据库(TargetScan、miRTarBase、TarBase)交叉预测获得九个候选靶基因,其中MAP3K9在SCI细胞模型中表达显著上调(P<0.001)。双荧光素酶报告实验证实,miR-1287-5p可直接结合MAP3K9的3'UTR区域并抑制其表达。qPCR结果进一步表明,miR-1287-5p mimic可下调MAP3K9 mRNA水平,而inhibitor则起相反作用(P<0.001)。
本研究结论表明,miR-1287-5p在SCI患者中显著下调,且其表达水平与疼痛程度、运动功能及神经损伤严重程度密切相关,具备作为SCI诊断和预后评估生物标志物的潜力。在机制上,miR-1287-5p通过直接靶向MAP3K9,抑制其表达,进而调控MAPK/NF-κB等炎症信号通路活化,减少TNF-α、IL-1β、IL-6等关键炎症因子释放,最终减轻神经炎症反应并促进细胞存活。
该研究不仅为SCI的早期诊断提供了新的分子标志物,也为开发以miR-1287-5p/MAP3K9轴为靶点的抗炎治疗策略奠定了理论基础,对改善SCI患者的临床管理及预后具有重要科学意义与临床应用前景。
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