腸上皮在受傷後經歷再生過程，其破壞可導致炎症性腸病和腫瘤的發展。 腸道幹細胞 （ISC） 對於維持腸上皮穩態和促進損傷後再生至關重要。 然而，dGCR8 作為 microRNA （miRNA） 生物發生的關鍵組成部分，在腸道再生中的實質功能知之甚少。
圖1miRNA-200-LNPs促進小鼠腸道再生的示意圖。
在本文中，作者通過一系列實驗演示證明上皮miRNA在小鼠腸道再生（被5-FU或輻照破壞）中起著不可或缺的作用。 通過對 DGCR8 缺陷類器官中 miRNA 功能的全面彙總篩選，作者觀察到 miR-200 家族的缺失導致 p53 通路的過度啟用，從而阻礙 ISC 的增殖以及上皮細胞的再生（圖 1）。
值得注意的是，在活動性潰瘍性結腸炎 （UC） 患者的結腸組織中證實了 Mir-200 家族的下調和 P53 通路的過度啟用。 最重要的是，在小鼠急性損傷後，通過口服Mir-200-LNPS，暫時** Mir-200恢復ISCS並促進腸道再生。 因此，Mir-200 p53 通路對於活動性 UC 患者來說是乙個有希望的靶點，Mir-200 家族水平降低。 筆者的實驗可以分為6個部分，下面將簡要介紹一下
1.dgcr8缺乏損害 5-fu 治療後的腸道再生
圖2dGCR8 的缺失破壞了腸上皮細胞中 miRNA 的生物發生。
dGCR8是miRNA生物發生的重要因素dGCR8缺失後，miRNA的生物發生受到顯著抑制（圖2）。
圖3DGCR8 對照射後的腸道再生至關重要 圖 3DGCR8 對於照射後的腸道再生至關重要。
作者通過多組實驗比較了DGCR8 KO小鼠和WT小鼠的體重變化、損傷後生存時間以及促炎細胞因子IFN和PNF-B水平的變化（圖3）。dGCR8 對腸上皮再生至關重要。
2. dgcr8它是腸道類器官形成和 ISC 維持所必需的
圖4DGCR8 是腸道類器官形成和 ISC 維持所必需的。
作者使用DGCR8缺陷小鼠和對照小鼠的腸道類器官模型來研究DGCR8在ISCS中的作用。
DGCr8誘導缺失後，ISC標記基因LGR5、OLFM4、ASCL2和SLC12A2的表達顯著下調。 相比之下，幾種 pri-miRNA，包括 MIR17HG、lncppara 和 lncpint，在 DGCR8 缺陷類器官中上調。 基因集富集分析（GSEA）顯示，DGCR8的缺失降低了ISC和增殖特徵基因的表達（圖4D），這與ISC和增殖標誌物的下調一致（圖4E，F）。 流式細胞術分析證實，由於DGCR8缺乏，腸道類器官中LGR5-GFPHIGH的ISC數量減少（圖4G）。 結合更多發現表明類器官中 DGCR8 的缺乏導致 ISC 數量減少、細胞增殖減少和 p53 通路啟用。
3.dgcr8缺失腸道中 p53 通路的過度啟用
圖5缺乏 DGCR8 會誘導 p53 通路過度啟用。
通過免疫印跡，結合來自其他實驗組的資料，在dGCR8缺陷的上皮細胞中，P53和P21的蛋白質水平公升高（圖5H）。它支援p53通路參與ISC增殖和上皮再生的調節的推論
4.p53該通路的減弱促進了 dGCR8 缺陷上皮細胞的腸道再生
圖6抑制 p53 通路促進 5-FU 誘導的 dGCR8 缺陷小鼠的上皮再生。
接下來，研究了抑制p53通路對腸道再生的影響：用P53蛋白抑制劑聚氟乙烯-氫溴酸鹽（PFT）處理DGCR8缺陷類器官可以挽救ISCS和增殖相關基因的下調，增加芽的數量，提高類器官的存活率（圖6）。 這提供了p53通路過度啟用與結腸炎發病機制有關的證據。
5.mir-200家族成員的缺失解釋了 DGCR8 缺陷細胞中 p53 的啟用
圖7Mir-200家族的缺失導致腸上皮細胞中p53通路的過度啟用。
轉染化學修飾的miR-200B-3P激動劑（AgoMiR-200B）促進了類器官的萌發過程，而轉染miR200B-3P拮抗劑（AntagagoMiR-200B）抑制了出芽過程並降低了類器官的存活率（圖7E）。 轉染 Agomir200B 可降低 DGCR8 缺陷類器官中的 p53 和 p21 蛋白水平，而轉染 AntagomR-200b 可增加 p53 和 p21 蛋白水平（圖 7H）。 結合其他實驗結果表明：miR200 家族成員失調導致 p53 通路過度啟用、上皮再生受損和炎症增加。
通過遞送miR-200脂質奈米顆粒對受傷小鼠進行腸道再生
急性損傷後，攜帶 MIR-200 的 LNP 口服給藥miR-200水平的瞬時恢復促進了小鼠腸道再生過程。作者的研究結果揭示了一種調節機制，即DGCR8 mir-200 p53通路，它在腸道再生中起著至關重要的作用。
總結
作者重點揭示了DGCR8 miR-200 p53調控機制在腸道再生中的關鍵作用，並期望miRNA-200-LNPs能夠為UC患者提供更好的**，並相信以LNPs為載體的核酸**將在不久的將來發揮更廣闊的應用空間。
引用：
1] wei x, yu s, zhang t, liu l, wang x, wang x, chan ys, wang y, meng s, chen yg. microrna-200 loaded lipid nanoparticles promote intestinal epithelium regeneration in canonical microrna-deficient mice. acs nano. 2023 nov 28;17(22):22901-22915. doi: 10.1021/acsnano.3c08030. epub 2023 nov 8. pmid: 37939210; pmcid: pmc10690841.
明泰德微流系列微流控奈米藥物遞送平台