Let-7d-5p は LGALS3 介在性 TLR4/NF-κB シグナル経路を介して壊死性腸炎新生児ラットの炎症反応を抑制する

Let-7d-5p suppresses inflammatory response in neonatal rats with necrotizing enterocolitis via LGALS3-mediated TLR4/NF-κB signaling pathway.

• Liqun Sun
• Meihua Sun
• Ke Ma
• Jiangtao Liu

抄録

壊死性腸炎（Necrotizing Enterocolitis: NEC）は、早産児の重篤な死亡率や罹患率の原因となる急性腸疾患である。本研究の目的は、NECを発症した新生児ラットにおけるlet-7d-5pの役割を明らかにすることである。本研究では、まず、NECに関連する遺伝子をシリコでスクリーニングした。NEC ラットモデルを構築した後、let-7d-5p、ガレクチン-3（LGALS3）、toll-like receptor 4（TLR4）、核内因子κB（NF-κB）、および炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-1b、IL-6）の発現を測定した。let-7d-5pとLGALS3またはArgonaute2(AGO2)との相互作用を同定した。続いて、得失機能アプローチを行い、NEC新生児ラットにおける炎症および細胞アポトーシスにおけるlet-7d-5pとLGALS3の制御的役割を検討した。その結果、Let-7d-5pは低発現であったが、LgALS3、TLR4、NF-κBは高発現であった。let-7d-5pの過剰発現により、NECラットの腸管組織では炎症性因子の発現が低下した。その結果、let-7d-5pはLgALS3を標的とし、AGO2と結合することが明らかになった。さらに、LgALS3のサイレンシングやLPS処理により、TLR4/NF-κBシグナル伝達経路が遮断され、腸管上皮細胞のアポトーシスや炎症が抑制されることを明らかにした。以上のことから、LgALS3依存性TLR4/NF-κBシグナル伝達経路の不活性化を介して、Let-7d-5pはNEC新生児ラットの炎症反応や腸管上皮細胞のアポトーシスを抑制する作用を発揮する可能性が示唆された。

Necrotizing enterocolitis (NEC) is an acute intestinal condition accounting for severe mortality and morbidity in preterm infants. This study aimed to identify the possible roles of let-7d-5p in neonatal rats with NEC. The differentially expressed genes (DEGs) related to NEC were initially screened in silico. After establishment of NEC rat models, the measurement of the expression of let-7d-5p, galectin-3 (LGALS3), toll-like receptor 4 (TLR4) and nuclear factor kappa B (NF-κB) as well as proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-1b and IL-6) was conducted. The interaction between let-7d-5p and LGALS3 or Argonaute2 (AGO2) was identified. Gain- and loss-function approaches were then performed in an attempt to investigate the regulatory roles of let-7d-5p and LGALS3 in inflammation and cell apoptosis in NEC neonatal rats. Let-7d-5p was poorly expressed, while LGALS3, TLR4 and NF-κB were highly expressed in the intestinal tissues of NEC rats. Over-expression of let-7d-5p resulted in decreased levels of proinflammatory factors in the intestinal tissues of NEC rats. Through sequential experimentation, let-7d-5p was identified to target LGALS3 and bind to AGO2. In addition, LGALS3 silencing or LPS treatment blocked the TLR4/NF-κB signaling pathway, thereby suppressing intestinal epithelial cell apoptosis and inflammation in NEC. Collectively, let-7d-5p might exercise its inhibitory properties in the inflammatory response and intestinal epithelial cell apoptosis in NEC neonatal rats via inactivation of the LGALS3-dependent TLR4/NF-κB signaling pathway.