تأثير تنظيم افزايشي miR-940 بر القاي بيان هموگلوبين F و شاخص هاي رده اريتروئيدي در رده سلولي k-562

The Effect of miR-940 Up-regultion on HbF and Erythroid Markers Expression in k-562 Cell Line

زمينه و هدف: هموگلوبين جنيني پروتئين اصلي انتقال دهنده اكسيژن در جنين انسان است. هموگلوبين A پس از تولد به جز در موادي از تالاسمي‌ها و آنمي داسي شكل، جايگزين هموگلوبين F مي‌شود. مطالعات نشان مي‌دهند كه بيان زنجيره گاما مي‌تواند در تنظيم فعاليت‌هاي پس از رونويسي نقش داشته باشد. ميكرو آر ان اي‌ها كه RNA‌هاي كوچك غير كد شونده ناميده مي‌شوند ،mRNA را مورد هدف قرار مي‌دهند و مي‌توانند منجر به سركوبي مرحله ترجمه يا تخريب mRNA شوند. هدف از اين مطالعه، بررسي اثر miR-940 بر روي بيان زنجيره گاما هموگلوبين F و ماركرهاي رده اريتروئيدي در رده سلولي k-562 مي‌باشد مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، سلول‌هاي رده k-562 در محيط RPMI1640 كشت داده شدند. سپس پيشساز ژن miR-940 به روش الكتروپوريشن وارد رده سلولي k-562 شد. در روزهاي 3، 7 و14 ، RNA استخراج گرديد و cDNA در روزهاي انتخاب شده ساخته شد. افزايش بيان miR-940 توسط تكنيك real-time تأييد گرديد و ميزان بيان زنجيره‌هاي گاما و فاكتور GATA-1 به روش Quantitative Real-Time PCR اندازه‌گيري شد. در نهايت، ماركرهاي اريتروئيدي توسط فلوسايتومتري بررسي شدند. يافته‌ها:در روزهاي 3، 7 و 14 بعد از انتقال ژن به داخل رده سلولي، ميزان بيان فاكتور GATA-1 و زنجيره گاما نسبت به گروه كنترل افزايش يافت. هم‌چنين بيان شاخص‌هاي رده اريتروئيدي افزايش پيدا كرد.نتيجه گيري: شواهد نشان مي‌دهد كه افزايش miR-940 در بالا رفتن بيان زنجيزه گاماي هموگلوبين نقش دارد. مي‌توان اظهار داشت كه miR-940 ممكن است يك هدف درماني قابل ملاحظه در بالا بردن ميزان Hb F باشد. مبتلايان به كم خوني داسي شكل و بتا-تالاسمي كانديدهاي مناسب براي اين نوع درمان هستند.

Background: Fetal hemoglobin (α2γ2) is the main oxygen transport protein in the human fetus. Fetal hemoglobin is nearly completely replaced by hemoglobin A, except in a few thalassemia cases and sickle cell anemia. Several studies have indicated that expression of γ-globin might be regulated post-transcriptionally. Small non-coding RNA called microRNAs which target mRNA can lead to translated repression or mRNA decay. The aim of this study is to investigate the effect of miR-940 up-regultion on γ-chain gene expression and erythroid markers in k562 cell line.Materials and Methods: In this experimental study, k562 cells were cultured in RPMI1640. Then pre miR-940 was transfected by electroporation method in k562 cell line. In 3, 7 and 14 days, RNA was extracted and cDNA synthesized in selected days. Up-regulation of miR-940 was confirmed by miRNA Quantitative real time PCR and then the expression γ of chains and GATA-1 was investigated by QRT-PCR. Finally, erythroid markers were checked by flow cytometry. Results: In 3, 7 and 14 days after transfection, the GATA-1 and γ-chain expression were increased in comparison with untransfected cells. Also, the expression of erythroid markers was increased.Conclusion: The data show that up-regulation of miR-940 has a role in the increase of γ-chain gene expression in k-562 cell line. We suggest that miR-940 may be a significant potent therapeutic target for increasing Hb F level. Patients with sickle cell anemia and β-thalassemia are suitable candidate for treatment in this way.