نقش miR-143 در تنظیم التهاب و فیبروز ریه ناشی از گاز خردل: پتانسیل‌های درمانی و کاربردهای بالینی
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری
عطیه توکلی
1
,
محدثه ولی زاده
2
*
,
محیا رحمانی
3
,
نسرین کریمی
4
1 - گروه زیست شناسی ، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان ، دامغان ، ایران
2 - هیئت علمی دانشکده فناوری های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تهران ایران
3 - گروه زیست شناسی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران-عضو هییت علمی دانشکده فناوری های نوین پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
4 - گروه زیست شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
کلید واژه: miR-143, گاز خردل, ریه, بیان ژن, بیومارکر, آسیب شیمیایی,
چکیده مقاله :
miR-143 یکی از microRNAهای مهم است که در تنظیم فرآیندهای سلولی نظیر رشد، تمایز، و مرگ سلولی نقش دارد. گاز خردل (Sulfur Mustard, SM) به عنوان یک عامل شیمیایی با اثرات مخرب بر ریه‌ها شناخته می‌شود. آسیب‌های ناشی از SM به سلول‌های ریوی می‌تواند باعث تغییرات در بیان microRNA ها، از جمله miR-143، شود. هدف این مطالعه بررسی اثرات گاز خردل بر بیان 143-miR در بافت ریه جانبازان شیمیایی می باشد.
در این تحقیق، 30 نمونه بیوپسی ریه از جانبازان شیمیایی با درجات مختلف آسیب (10 نمونه با آسیب متوسط و 10 نمونه با آسیب شدید) و 10 نمونه کنترل سالم جمع‌آوری شد. RNA Total استخراج و پس از سنتز cDNA ، بیان miR-143 با استفاده از Real-time PCR اندازه‌گیری شد. از U6 snRNA به عنوان کنترل داخلی و از نرم افزار GraphPad Prism نسخه6.07 جهت تجزیه و تحلیل آماری داده ها استفاده شد. نتایج نشان‌دهنده کاهش معنادار بیان miR-143 در ریه جانبازان شیمیایی نسبت به گروه کنترل بود. به ویژه، در گروه جانبازان با آسیب شدید، این کاهش به طور چشمگیری بیشتر از گروه‌های دیگر بود (P<0.0001). در حالی که در گروه آسیب‌های متوسط، کاهش کمتری مشاهده شد (P value = 0.7602). نتایج منحنی ROC نیز نشان داد که miR-143 می‌تواند به عنوان یک بیومارکر بالقوه برای شناسایی آسیب‌های ریوی ناشی از SM در نظر گرفته شود، اما تایید این یافته‌ها نیازمند مطالعات بیشتری است.
miR-143 is one of the important microRNAs involved in regulating cellular processes such as growth, differentiation, and cell death. Mustard gas (Sulfur Mustard, SM) is a chemical agent known for its destructive effects on the lungs. The damage caused by SM to lung cells can lead to changes in the expression of microRNAs, including miR-143. The aim of this study was to investigate the effects of mustard gas on the expression of miR-143 in the lung tissue of chemical warfare veterans. In this study, 30 lung biopsy samples were collected from chemical warfare veterans with varying degrees of damage (10 samples with moderate damage and 10 samples with severe damage), along with 10 healthy control samples. Total RNA was extracted, and after cDNA synthesis, miR-143 expression was measured using Real-time PCR. U6snRNA was used as an internal control, and GraphPad Prism version 6.07 software was used for statistical analysis. The results showed a significant decrease in miR-143 expression in the lungs of chemical warfare veterans compared to the control group. Specifically, in the severe damage group, this decrease was much more pronounced than in the other groups (P<0.0001). In the moderate damage group, a less significant decrease was observed (P value = 0.7602). ROC curve analysis also showed that miR-143 could be considered a potential biomarker for identifying lung damage caused by SM, though confirmation of these findings requires further studies.
1. Ambros, V. (2004). The functions of animal microRNAs. Nature, 431(7006), 350-355.
2. Bartel, D. P. (2009). MicroRNAs: Target recognition and regulatory functions. Cell, 136(2), 215-233.
3. Du, Y., et al. (2021). MicroRNA-143 as a key regulator in chronic lung diseases and its therapeutic potential. Frontiers in Medicine, 8, 457.
4. Du, Y., et al. (2021). The clinical potential of miR-143 in lung diseases. Frontiers in Medicine, 8, 457.
5. Feng, X., et al. (2017). The role of miR-143 in fibrosis and its potential as a therapeutic target. Cellular and Molecular Biology Letters, 22(1), 1-8.
6. Ji, Y., et al. (2019). Hydrogen sulfide: A key player in pulmonary diseases. Journal of Thoracic Disease, 11(3), 749-758.
7. Li, J., et al. (2018). The role of miR-143 in lung fibrosis and inflammation. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, 59(6), 678-688.
8. Li, J., et al. (2020). The role of sulfur compounds in inflammatory lung diseases. Journal of Inflammation Research, 13, 307-319.
9. Li, Z., et al. (2018). Role of miR-143 in pulmonary fibrosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 197(4), 457-468.
10. Li, Z., et al. (2020). Sulfur compounds in pulmonary inflammation and fibrosis: The role of hydrogen sulfide. Frontiers in Pharmacology, 10, 497.
11. Liu, J., et al. (2016). The role of miR-143 in the regulation of inflammation and fibrosis in lung diseases. Scientific Reports, 6, 24411.
12. Patterson, A., et al. (2015). Sulfur mustard-induced lung injury and the role of microRNAs. Journal of Toxicology and Environmental Health, 78(7), 368-378.
13. Pettigrew, G., et al. (2017). Chronic lung disease in survivors of sulfur mustard exposure: Long-term effects and potential biomarkers. Journal of Respiratory Medicine, 112, 156-164.
14. Sweeney, T., et al. (2018). Sulfur mustard and its effects on respiratory function: A review of clinical findings and pathophysiology. Toxicological Sciences, 65(4), 426-433.
15. Wu, J., et al. (2020). MiR-143 as a biomarker for environmental lung damage. Toxicology Letters, 333, 35-42.
16. Xie, H., et al. (2021). Sulfur compounds and their roles in lung diseases. International Journal of Molecular Sciences, 22(1), 21.
17. Yang, S., et al. (2020). MicroRNA-143 in chronic lung disease: A new therapeutic target? Journal of Thoracic Disease, 12(5), 1827-1838.
18. Yang, X., et al. (2013). The role of microRNA-143 in the regulation of fibrotic diseases. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease, 1832(11), 2155-2165.
19. Yang, Y., et al. (2021). MicroRNA-143 as a novel therapeutic target in pulmonary fibrosis. Molecular Therapy-Nucleic Acids, 23, 1-9.
20. Yang, Y., et al. (2021). MicroRNA-143 and environmental pollutants: Implications for lung injury and disease. Environmental Toxicology and Pharmacology, 81, 103507.
21. Zhang, Z., et al. (2020). The role of miR-143 in pulmonary fibrosis and inflammation. Journal of Cellular Physiology, 235(4), 3312-3322.
22. Zhao, L., et al. (2020). MicroRNA-143 regulates inflammation and fibrosis in lung diseases. Scientific Reports, 10(1), 11234.
23. Zhao, Y., et al. (2020). MicroRNA-143 in lung diseases: A review. Journal of Medical Genetics, 57(6), 381-388.
24. Zhao, Y., et al. (2020). MicroRNA-143 and its target genes in the pathogenesis of pulmonary fibrosis. Experimental and Therapeutic Medicine, 20(4), 2961-2967.