マイクロRNA-181bは、PLAU/ACT/NF-κB軸を介して歯髄炎におけるリポ多糖誘発炎症反応を抑制する

MicroRNA-181b attenuates lipopolysaccharide-induced inflammatory responses in pulpitis via the PLAU/AKT/NF-κB axis.

抄録

目的:

本研究は、歯髄炎における炎症反応におけるマイクロRNA（miRNA）-181bの役割とその基礎となる機序を調べることを目的とした。

OBJECTIVE: This study aimed to investigate the role and underlying mechanisms of microRNA (miRNA)-181b in the inflammatory response in pulpitis.

方法:

定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（qRT-PCR）、蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）、免疫蛍光法を用いて、炎症を起こしたヒト歯髄組織（HDPT）およびリポ多糖（LPS）刺激ヒト歯髄細胞（hDPC）におけるmiRNA-181bおよびウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子（PLAU）の発現量を測定した。miRNA-181bの標的を同定し、バイオインフォマティクス解析、RNA配列決定、デュアルルシフェラーゼ遺伝子レポーターアッセイを用いて確認した。hDPCにおける炎症性サイトカイン発現に対するmiRNA-181bまたはPLAUの影響をqRT-PCRとウェスタンブロッティングを用いて調べた。miRNA-181bが介在する歯髄炎に関与するシグナル伝達経路を調べるために、RNA配列決定を行った。ウェスタンブロッティングおよびqRT-PCRを用いて、歯髄炎におけるmiRNA-181b /PLAU/AKT/NF-κB シグナル伝達軸を決定した。miRNA-181b agomirの局所適用後の歯髄組織の病理組織学的変化を観察するために、ラット歯髄炎モデルを作成した。

METHODS: Quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR), fluorescence in situ hybridization (FISH), and immunofluorescence techniques were used to determine the miRNA-181b and urokinase-type plasminogen activator (PLAU) expression levels in inflamed human dental pulp tissues (HDPTs) and lipopolysaccharide (LPS)-stimulated human dental pulp cells (hDPCs). The targets of miRNA-181b were identified and confirmed using a bioinformatics analysis, RNA sequencing, and dual-luciferase gene reporter assays. The effect of miRNA-181b or PLAU on proinflammatory cytokine expression in hDPCs was examined using qRT-PCR and western blotting. RNA sequencing was conducted to examine the signaling pathways implicated in miRNA-181b-mediated pulpitis. Western blotting and qRT-PCR were used to determine the miRNA-181b /PLAU/AKT/NF-κB signaling axis in pulpitis. A rat pulpitis model was created to observe the histopathological changes in the dental pulp tissue after the topical application of miRNA-181b agomir.

結果:

HDPTでは健常対照と比較してmiRNA-181bの有意な減少とPLAUの増加が観察され、これら2因子は負の相関を示した。miRNA-181bはPLAUを直接標的とした。miRNA-181b阻害剤はIL-1β、IL-6、TNF-αの有意な上昇をもたらしたが、PLAUのノックダウンはこの炎症促進作用を逆転させた。逆に、PLAUの過剰発現は、miRNA-181b模倣物質の抗炎症効果を妨げた。メカニズム的には、miRNA-181bはPLAUを標的としてAKT/NF-κB経路を阻害した。炎症を起こした歯髄組織にmiRNA-181bアゴミアをin vivoで適用すると、炎症が緩和された。

RESULTS: A significant decrease in miRNA-181b and an increase in PLAU were observed in HDPTs compared to the healthy controls, and these two factors showed a negative correlation. MiRNA-181b directly targeted PLAU. The miRNA-181b inhibitor resulted in a significant upregulation of IL-1β, IL-6 and TNF-α, whereas the knockdown of PLAU reversed this proinflammatory effect. Conversely, PLAU overexpression prevented the anti-inflammatory effects of the miRNA-181b mimics. Mechanistically, miRNA-181b inhibited the AKT/NF-κB pathway by targeting PLAU. In vivo application of the miRNA-181b agomir to inflamed pulp tissue alleviated inflammation.

結論:

miRNA-181bはPLAUを標的とし、AKT/NF-κBシグナル伝達経路を介して炎症性サイトカインの発現を負に制御する。

CONCLUSION: MiRNA-181b targets PLAU, negatively regulating pro-inflammatory cytokine expression via the AKT/NF-κB signaling pathway.