2020年 7月，來(lái)自廣州醫(yī)科大學(xué)呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鐘南山院士團(tuán)隊(duì)的蔣義國(guó)課題組在“Environment International”上發(fā)表了文章“Circular RNA circBbs9 promotes PM2.5-induced lung inflammation in mice via NLRP3 inflammasome activation”。文章借用慢性阻塞性肺疾病（COPD）小鼠模型作為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)PM2.5通過(guò)NLRP3炎癥小體激活受circBbs9-miR-30e-5p-Adar通路調(diào)控，導(dǎo)致肺部炎癥并損傷。本文首次闡明了PM2.5是如何致肺損傷的生物學(xué)機(jī)制，并為評(píng)價(jià)PM2.5誘發(fā)的肺部炎癥和慢性阻塞性肺病加重提供了一個(gè)新的指標(biāo)circBbs9。

在 這 篇 文 章 中，云 克 隆 慢 性 阻 塞 性 肺 病 小 鼠（Chronic obstructive pulmonary disease,COPD, DSI557Mu01）再次受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國(guó)際期刊。

研究介紹       

       暴露在直徑小于 2.5μm的細(xì)顆粒環(huán)境中或者吸收了其他附著在這些顆粒表面的有毒物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生許多炎性疾病。慢性阻塞性肺病（CODP）就是其中之一。非編碼 RNA（ncRNAs）在 COPD的病理進(jìn)展中起著重要的作用。并且，ncRNAs被認(rèn)為是具有前景的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。但是，ncRNAs 在 PM2.5 引發(fā)的COPD中的作用機(jī)制鮮有報(bào)道。環(huán)狀 RNA（circRNAs）是 ncRNAs中的一大類。最近，越來(lái)越多的研究表明，當(dāng)暴露于重金屬、氧化釹和苯并芘等環(huán)境中時(shí)，circRNAs具有多種功能以及響應(yīng)機(jī)制。NLRP3參與先天免疫系統(tǒng)抵抗內(nèi)源性有害物質(zhì)或環(huán)境污染物。環(huán)境污染物可以通過(guò)炎性小體 NLRP3激活誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)和炎癥因子釋放。在肺組織暴露于碳納米管和硅后，炎性小體 NLRP3促進(jìn) ROS的生成和炎癥因子的釋放，導(dǎo)致慢性肺纖維化。

       作者首先將正常的和 COPD小鼠暴露在 PM2.5環(huán)境中 3個(gè)月，使用免疫組化染色來(lái)診斷肺部損傷。比較后發(fā)現(xiàn)，小鼠暴露在 PM2.5中，肺泡壁會(huì)變厚，血管周?chē)梢?jiàn)廣泛的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，大量炎性細(xì)胞灶出現(xiàn)。COPD小鼠暴露PM2.5中 3個(gè)月后肺組織炎癥加重。在 PM2.5中 3個(gè)月后，所有小鼠的 IL-1β、IL-18和 TNF-ɑ的 mRNA水平均上升并且在 RAW264.7細(xì)胞中驗(yàn)證結(jié)果相同。這些結(jié)果表明 PM2.5暴露在體內(nèi)外均可引起炎癥反應(yīng)，增加 COPD模型小鼠的肺炎癥損傷。此外，在 PM2.5中 3個(gè)月后，所有小鼠的炎性小體 NLRP3的表達(dá)量均上升，NLRP3炎性體相關(guān)基因NLRP3、cleaved-caspase-1、IL-1β、IL-18蛋白表達(dá)水平升高，而且 COPD小鼠的炎癥反應(yīng)加劇。作者認(rèn)為 PM2.5引起的炎癥反應(yīng)是通過(guò)炎性小體 NLPR3途徑導(dǎo)致的。因此，作者使用 siRNA抑制NLRP3的表達(dá)以探究 NLRP3的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) siRNA不影響 caspase-1的表達(dá)，但降低了 cleaved caspase-1和炎癥因子 IL-18和 IL-1β的含量。這些結(jié)果提示 PM2.5誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和 COPD加重過(guò)程可能通過(guò)激活炎性小體 NLRP3途徑發(fā)生的。 

       同樣，作者也分析了 circRNAs 在小鼠肺組織中的表達(dá)情況。暴露在 PM2.5 之后，COPD 小鼠中有 6718 個(gè)circRNAs上調(diào)，3543個(gè) circRNAs下調(diào)。通過(guò)與 NLRP3通路關(guān)聯(lián)，作者選擇了 circBbs9進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。circBbs9在COPD小鼠的肺組織和血液中均高表達(dá)，提示著 circBbs9主要參與 PM2.5誘導(dǎo)的 COPD加劇的過(guò)程。circBbs9定位在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)，且以細(xì)胞質(zhì)為主要部位。干擾 circBbs9后，緩解了 RAW264.7細(xì)胞中 PM2.5誘導(dǎo)的 NLRP3炎性小體水平的升高。并且，在 RAW264.7細(xì)胞中干擾 circBbs9后，炎性小體 NLPR3、IL-1β和 IL-18的 mRNA水平下降。超 量 表 達(dá) circ- Bbs9 后，NLRP3 的 蛋 白 含 量 上 升，NLPR3、IL-1β和 IL-18 的 mRNA 水 平 升 高。這 些 數(shù) 據(jù) 表 明，circBbs9能夠促進(jìn) NLRP3激活。 

       作者之后探究 circBbs9是否與 miRNAs結(jié)合共同起到生物作用。通過(guò)生信分析并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，作者選擇了miR-30e-5p進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)在小鼠肺組織和血液中，miR-30e-5p和 circBbs9的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。它們共同定位在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。作者進(jìn)行了雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)，將 miR-30e-5p分別與 circ-Bbs9野生型和突變型共轉(zhuǎn)染到293T細(xì)胞中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-30e-5p與 circBbs9野生型共轉(zhuǎn)染的熒光強(qiáng)度下降。作者通過(guò)體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)均證明，miR-30e-5p參與到 circBbs9的生物學(xué)功能之中。之后，在預(yù)測(cè)的 5個(gè) miR-30e-5p下游靶基因中，作者發(fā)現(xiàn) Adar的抑制通過(guò) miR-30e-5p與 circBbs9的結(jié)合而減輕。 

       最后，將 miR-30e-5p 分別和 circBbs9 siRNA、超量表達(dá) circBbs9 共轉(zhuǎn)染到 RAW264.7 中，檢測(cè)在對(duì)照組和PM2.5組中炎性小體 NLRP3相關(guān)基因的表達(dá)。結(jié)果表明，miR-30e-5p-circBbs9-Adar軸可以影響 NLRP3相關(guān)基因的表達(dá)。這些結(jié)果表明，circBbs9通過(guò) miR-30e-5p調(diào)控 PM2.5誘導(dǎo)的 NLRP3炎癥小體活性和炎癥反應(yīng)。

云克隆呼吸系統(tǒng)疾病模型 

       云克隆可提供多種呼吸系統(tǒng)疾病模型（哮喘動(dòng)物模型、支氣管炎動(dòng)物模型、支氣管擴(kuò)張動(dòng)物模型、肺栓塞動(dòng)物模型、肺纖維化動(dòng)物模型、肺炎動(dòng)物模型、慢性阻塞性肺病動(dòng)物模型、肺水腫動(dòng)物模型、肺氣腫動(dòng)物模型等），涵蓋常見(jiàn)呼吸疾病研究。截止目前使用云克隆呼吸系統(tǒng)疾病模型的科研項(xiàng)目已超過(guò)760項(xiàng)。

強(qiáng)大的企業(yè)實(shí)力和人才隊(duì)伍建設(shè)

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一站式服務(wù)，省力、省心、省錢(qián)

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