مطالعه اثر microRNA-125 بر بيان ژن‌ مولكول چسبان اينتگرين بتا 2 و ميزان چسبندگي سلول‌هاي اندوتليال ايزوله‌شده از آئورت به مونوسيت انسان

The effect of microRNA-125 on the adhesion molecule expression of integrin beta2 and adhesive determination of endothelial cells isolated from human aorta to monocyte

زمينه و هدف: پاسخ‌هاي مرتبط با سيستم ايمني در سلول‌هاي عروقي ممكن است شامل افزايش بيان مولكول‌هاي چسبان، رولينگ و نفوذ لكوسيت باشد. بررسي وقايع سلولي و مولكولي درگير در فرآيند رولينگ براي درمان يا پيشگيري تنگي عروق به‌ويژه در شريان‌هاي كرونري مفيد است. miRNAها، RNA‌هاي غير‌كدكننده كوچك تك‌رشته‌اي با حدود 23-19 نوكلئوتيد مي‌باشند. هدف اين مطالعه بررسي تاثير سركوب microRNA-125 بر چسبندگي سلولي در فرآيند رولينگ به‌منظور كاهش يا مهار تنگي عروق در افراد مستعد بود. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي كه از تير تا دي 1396 در مركز تحقيقات سلولي و مولكولي دانشكده پيراپزشكي دانشگاه علوم پزشكي ايران انجام گرفت، نمونه‌هاي بافت آئورت از افراد سالمي كه به هر دليل دچار مرگ مغزي شده و مشمول اهداي قلب و ساير نسوج بودند، از بخش جراحي واحد فرآهم‌آوري اعضاي پيوندي بيمارستان دكتر مسيح دانشوري تهيه و با رعايت شرايط كاملا استريل در كوتاه‌ترين زمان ممكن به مركز تحقيقات سلولي و مولكولي منتقل شد. سلول‌هاي اندوتليال از آئورت با استفاده از كلاژناز و مونوسيت‌ها با استفاده از كيت RosetteSep Kit (StemCell Technologies, Vancouver, Canada)، از خون كامل جدا شدند. microRNA-125 با استفاده از نانو ذره Polyethylenimine (PEI) به درون سلول‌هاي اندوتليال منتقل شدند. سطح بيان مولكول چسبان اينتگرين بتا 2 (ITGB2) با روش Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) و ميزان چسبندگي سلول‌هاي اندوتليال-مونوسيت با CytoSelect™ leukocyte-endothelium adhesion assay kit (Cell Biolabs, San Diego, CA, USA) ارزيابي شد. يافته‌ها: براساس نتايج سطح بيان ژن اينتگرين بتا 2 (ITGB2) و چسبندگي سلول‌هاي اندوتليال-مونوسيت تحت درمان با microRNA-125 در مقايسه با نمونه‌هاي كنترل به‌طور معناداري كاهش يافت (به‌ترتيب 0/008P= و 0/02P=) كه در نتيجه منجر به كاهش يا تعديل فرآيند رولينگ مي‌شود. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه microRNA-125 ميزان بيان مولكول چسبان ITGB2 و چسبندگي سلول‌هاي اندوتليال را به‌طور چشمگيري كاهش داد.

Background: The immune-mediated responses in vascular cells may include the increased expression of endothelial adhesion molecules, leukocyte rolling and infiltration, cellular lipid dysregulation and vascular smooth muscle cells (VSMCs) differentiation. Investigating the cellular and molecular events involved in the rolling process is useful for treatment or prevention of the vessel stenosis especially in coronary arteries. MiRNAs are small and single-stranded noncoding RNAs with about 19-23 nucleotides. In this study, the role of microRNA-125 was predictably selected and experimentally investigated on the changes of expression level of adhesion molecule in endothelial cells isolated from human aorta and on the monocyte cells isolated from whole blood human with endothelial cells adhesion. The aim of this study was to determine the effect of miRNA-125 repression on cell adhesion in leukocyte rolling process to reduce or suppress artery stenosis in susceptible individuals. Methods: This experimental study was performed in Cellular-Molecular Research Center of Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran from July to December 2017. Normal aortic samples were prepared from subjects with brain death in Masih Daneshvari Hospital and under strictly sterile conditions, it was transferred as soon as possible. The endothelial cells were isolated from aorta of subjects with brain death using collagenase. The monocytes were isolated from whole blood. The microRNA-125 was transfected into ECs with use of polyethyleneimine (PEI). The expression level of adhesion molecule and monocyte recruitment were identified by quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) technique and CytoSelect™ leukocyte-endothelium adhesion assay kit (Cell Biolabs, San Diego, CA, USA), respectively. Results: The results showed the microRNA-125 suppresses significantly integrin beta 2 (ITGB2) expression level (P=0.008). In addition, the monocyte-EC adhesion was shown in the aortic miRNA-treated endothelial cells. The adhesive rate between cells reduced significantly with microRNA-125 as compared with miR-synthetic (P=0.02). Thereby, there were the associations between the ITGB2 and miR-125a. Downregulation of ITGB2 may be reduced the adhesion of endothelial cells and moderating the process rolling. Conclusion: This study suggested that the suppression of leukocyte rolling process might be more due to the function of ITGB2. However, the functional effects of this miRNA should be directly investigated on the studied gene.