長鏈非編碼RNA HOTAIR靶向miR-138對膿毒癥誘導的大鼠心肌炎癥反應和氧化應激的影響及作用機制研究①

范騰陽 高冬梅 喻榮華 柯 迪 肖 雪

(遵義醫(yī)學院附屬醫(yī)院全科醫(yī)學科,遵義 563000)

膿毒癥(Sepsis)是臨床常見的嚴重并發(fā)癥之一，是一種由微生物感染引起的全身性炎癥反應(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)，包括呼吸急促、心跳過速、發(fā)熱、白細胞數(shù)量異常等一系列癥狀，可導致膿毒性休克、多臟器功能障礙綜合征[1]。膿毒性休克時，半數(shù)的患者伴隨著膿毒性的心肌炎癥[2]。炎癥細胞因子在其中起著重要作用，其中腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)會抑制心肌的收縮功能，導致心臟功能紊亂[3]。

研究發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA，lncRNA)在許多疾病中扮演著重要角色，其中同源盒基因轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)是由HOXC基因座轉(zhuǎn)錄得到的lncRNA，最早報道了該lncRNA的作用是調(diào)控HOXD基因的表達[4]，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，HOTAIR還參與到如癌癥、心臟類疾病、類風濕性關(guān)節(jié)炎等不同的人類疾病中。HOTAIR可以通過激活NF-κB信號通路促進 TNF-α合成，在脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)誘導的膿毒癥引發(fā)心肌炎癥中具有重要的作用[5]。研究表明，HOTAIR能夠沉默體內(nèi)多種microRNA(miRNA)[6]，其中包括miR-138。而miRNA可以與目標mRNA 3′UTR區(qū)域結(jié)合引起轉(zhuǎn)錄本沉默[7]，HOTAIR通過這種方式保護miR-138調(diào)控的蛋白表達。已有報道HOTAIR在腎細胞癌和LPS誘導的類風濕性關(guān)節(jié)炎中與miR-138相互作用的調(diào)控機制[6,8]，并且已有報道HOTAIR、miR-138對心臟相關(guān)疾病的不同調(diào)控作用[5,9]，HOTAIR與miR-138是否在膿毒癥誘導的心肌炎癥中存在相互作用及作用機制還未見報道，本研究通過構(gòu)建大鼠膿毒癥模型及培養(yǎng)大鼠H9c2心肌細胞，從體內(nèi)體外兩方面探究了HOTAIR與miR-138的相互作用及作用機制。

1 材料與方法

1.1材料 Lipofectamin2000轉(zhuǎn)染試劑、siRNA陰性對照、si-HOTAIR、miR-138 inhibitor、miR-138 mimic購自上海吉瑪公司。DMEM細胞培養(yǎng)液、牛胎血清(FBS)購自美國Hyclone公司。LPS購自美國sigma公司。Trizol試劑、MTT試劑盒、RIPA裂解液、ECL顯色液、BCA試劑盒、Hoechst染色試劑盒購自北京索萊寶生物公司。反轉(zhuǎn)錄試劑盒和SsoFastTMEva-Green?Supermix試劑盒購自美國Bio-rad公司。HE染色試劑盒、心肌鈣蛋白Ⅰ(cardiac troponinⅠ,cTnⅠ)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、IL-1β、IL-6，心肌丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide Dismutase,SOD)檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所。IκB激酶(ⅠkappaB kinase,IKK)、磷酸化核因子kappaB激酶抑制因子α(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,p-IκBα)、核因子kappaB p65(nuclear factor-kappaB p65,NF-κB p65)和β-actin抗體購自英國Abcam生物公司。雙熒光素酶報告檢測系統(tǒng)購自美國Promega公司。試驗所用到的引物采用Primer3 Input網(wǎng)站設計，由上海生工生物公司合成。

1.2方法

1.2.1動物模型制備及心臟功能檢測 32只(體質(zhì)量250～300 g)健康雄性SD大鼠購自上海杰思捷試驗動物有限公司，于恒溫恒濕、明暗交替(12 h)的環(huán)境中喂養(yǎng)48 h。32只大鼠隨機分為Control組、CLP組、siRNA+CLP組、si-HOTAIR+CLP組，每組8只，采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)(cecal ligation puncture,CLP)制備大鼠膿毒癥模型。大鼠在乙醚吸入麻醉下無菌開腹手術(shù)，Control組開腹找出盲腸后再將其還納腹腔并逐層關(guān)腹。除Control組外，其余各組在麻醉狀態(tài)下開腹，在距離盲腸末端1 cm處用4～0絲線結(jié)扎盲腸，用18G針頭在結(jié)扎處穿過3次并防止糞便污染，之后用生理鹽水潤濕腸管，還納腹腔并逐層關(guān)腹，術(shù)后各組大鼠均使用生理鹽水2 ml注射，12 h后再重復1次。在動物模型制備完畢后，采用10 μg/μl的siRNA陰性對照和si-HOTAIR，按照Lipofectamin2000轉(zhuǎn)染試劑的操作說明制備siRNA/Lipofectamin復合物，分別對siRNA+CLP組和si-HOTAIR+CLP組大鼠進行左心室注射。在處理完成48 h后，使用小動物超聲影像系統(tǒng)PanoView b1500檢測大鼠心肌左心室收縮壓(LVSP)和左心室舒張末期壓(LVEDP)。處死大鼠，血清4℃ 3 000 g 離心10 min,收集血清并保存在-80℃冰箱中。收集心肌組織烘干后(80℃， 48 h)，貯存于-80℃冰箱以備后續(xù)使用。

1.2.2大鼠心肌細胞膿毒癥心肌損傷體外模型制備 大鼠心肌細胞株H9c2購自美國ATCC公司，使用含1.5 g/L NaHCO3、10%FBS、1%谷氨酰胺、1%青鏈霉素的DMEM細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)于含有5% CO2的37℃恒溫培養(yǎng)箱中，隔天換液1次，2～3 d根據(jù)細胞生長狀態(tài)換液1次。將細胞分為Control組、LPS組、siRNA+LPS組、si-HOTAIR+LPS組，除Control組外，其余各組均使用LPS處理24 h，按照Lipofectamin2000轉(zhuǎn)染試劑的操作說明分別制備siRNA陰性對照和si-HOTAIR的siRNA/Lipofectamin復合物，分別對siRNA+LPS組和si-HOTAIR+LPS組進行轉(zhuǎn)染48 h后，1 000 r/min 離心5 min收集細胞，保存于-80℃冰箱中以備后續(xù)試驗使用。

1.2.3RT-PCR檢測mRNA表達水平 根據(jù)1.2.1、1.2.2描述的試驗方法進行分組處理后(組織樣品需要進一步通過液氮搗碎處理)，用Trizol提取各組細胞RNA，根據(jù)反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA，隨后采用PCR儀進行PCR反應，循環(huán)條件為：預變性95℃ 10 min，變性95℃ 15 s，退火63℃ 1 min 40個循環(huán)。根據(jù)SsoFastTMEva-Green?Supermix試劑盒檢測檢測各組mRNA水平，結(jié)果采用2-ΔΔCt法進行計算。

1.2.4HE檢測心肌組織病理變化 根據(jù)1.2.1描述的試驗方法進行分組處理后，將心肌置于10%甲醛溶液中固定，石蠟包埋后切片，HE染色，顯微鏡下觀察病理變化。

1.2.5si-HOTAIR、miR-138 inhibitor共轉(zhuǎn)染細胞及MTT檢測 將細胞分為Control組、LPS組、si-HOTAIR+LPS組、si-HOTAIR+LPS+inhibitor組，除si-HOTAIR+LPS+inhibitor組外，其余各組按1.2.2所描述的方法對細胞進行處理。si-HOTAIR+LPS+inhibitor組按照Lipofectamin2000轉(zhuǎn)染試劑的操作說明共轉(zhuǎn)染si-HOTAIR和miR-138 inhibitor。轉(zhuǎn)染24 h后，各組取出部分細胞接種于96孔板中，每孔加入100 μl MTT溶液(5 mg/ml)，混勻后于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h。4 h后每孔加入150 μl的二甲基亞砜，于搖床上低俗振蕩10 min后，酶聯(lián)免疫檢測儀490 nm檢測細胞吸光度。剩余細胞在轉(zhuǎn)染48 h后，1 000 r/min 離心5 min收集細胞，保存于-80℃冰箱中以備后續(xù)試驗使用。

1.2.6Hoechst染色檢測細胞凋亡 按照1.2.5描述的方法將細胞進行分組處理，將細胞接種于6孔板中。用4%多聚甲醛于室溫固定細胞30 min，用0.5%的TrintonX-100進行透膜處理，隨后滴加Hoechst熒光染料對細胞進行染色，室溫放置30 min。最后熒光顯微鏡觀察細胞凋亡情況。以細胞核固縮，細胞核呈致密濃染或碎片狀致密濃染視為細胞凋亡(細胞凋亡率=凋亡細胞/細胞總數(shù)×100%)。

1.2.7cTnⅠ、CK-MB檢測 根據(jù)1.2.1描述的試驗方法進行分組處理后，取心肌組織200 mg，4℃生理鹽水清洗后研磨制成10%心肌組織勻漿，cTnⅠ、CK-MB檢測通過酶聯(lián)免疫吸附劑測定(ELISA)試劑盒完成。

1.2.8TNF-α、IL-1β、IL-6檢測 根據(jù)1.2.1描述的試驗方法進行分組處理后，按上所述的方法制備檢測樣品，按照試劑盒操作說明檢測TNF-α、IL-1β、IL-6。

1.2.9MDA和SOD的檢測 根據(jù)1.2.1、1.2.5描述的試驗方法進行分組處理后，按1.2.1的方法制備檢測樣品，按照試劑盒操作說明檢測MDA和 SOD。

1.2.10Western blot檢測 按照1.2.1、1.2.5描述的方法對細胞或組織分組處理后(組織樣品需要進一步通過液氮搗碎處理)，用RIPA裂解液提取各組細胞蛋白，用BCA試劑盒對各組細胞總蛋白濃度進行檢測，調(diào)整各組蛋白濃度一致。每組取30 μg蛋白用10% SDS-PAGE分離，將分離后的蛋白采用半干轉(zhuǎn)膜法轉(zhuǎn)移到PVDF膜上，用5%的脫脂牛奶室溫封閉2 h后，加入適宜濃度一抗，4℃孵育過夜。第2天用磷酸鹽緩沖液(phosphate Buffer solution,PBS)清洗3次后，加入二抗室溫孵育2 h后，滴加ECL顯色液曝光顯影。以β-actin為內(nèi)參。

1.2.11熒光素酶報告試驗檢測 用生物信息學方法分析并預測了miR-138可能的結(jié)合位點位于LncRNA HOTAIR 2 142～2 163 bp區(qū)域。分別構(gòu)建HOTAIR Lenti-reporter-Luciferase野生型載體和其突變型載體。將細胞分為HOTAIR wt、HOTAIR mut、HOTAIR wt+miR-138 mimic、HOTAIR mut+miR-138 mimic四組。加樣到24孔板中，放置1 d。將上述野生型載體(200 ng)和pRL-CMV載體(20 ng)轉(zhuǎn)染到HOTAIR wt、HOTAIR wt+miR-138 mimic組中，突變型載體(200 ng)和Prl-CMV載體(20 ng)分別轉(zhuǎn)染到HOTAIR mut、HOTAIR mut+miR-138 mimic組中。同時，HOTAIR wt+miR-138 mimic和HOTAIR mut+miR-138 mimic組中轉(zhuǎn)染miR-138 mimic。在轉(zhuǎn)染48 h后，使用熒光素酶報告檢測系統(tǒng)檢測熒光素酶活性。

2 結(jié)果

2.1LncRNA HOTAIR在體內(nèi)抑制miR-138的表達 如圖1A所示，與Control組比較，CLP組HOTAIR表達水平顯著升高(P<0.001)，miR-138表達水平顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。使用si-HOTAIR對HOTAIR進行沉默，如圖1B所示，與Control組比較，CLP組HOTAIR表達水平顯著升高(P<0.001)，miR-138表達水平顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組HOTAIR表達水平顯著降低(P<0.001)，miR-138表達水平顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

2.2沉默 HOTAIR減輕CLP大鼠心肌組織的病理變化 如圖2所示，Control組心肌纖維排列規(guī)則，細胞無變性壞死，CLP組心肌纖維結(jié)構(gòu)改變，出現(xiàn)細胞皺縮，核固縮，細胞間隙變寬。si-HOTAIR+CLP組心肌組織無明顯病理變化。

圖1 HOTAIR及miR-138在大鼠體內(nèi)的表達Fig.1 Expression of HOTAIR and miR-138 in ratsNote:n=8,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus CLP group.

2.3沉默 HOTAIR保護CLP大鼠心臟功能 如圖3A、B所示，與Control組比較，CLP組LVSP顯著降低(P<0.01)，LVEDP顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組LVSP顯著升高(P<0.01)，LVEDP顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。如圖3C、圖3D所示，與Control組比較，CLP組cTnⅠ表達水平、CK-MB活性顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組cTnⅠ表達水平、CK-MB活性顯著降低(P<0.001，P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義。

2.4沉默HOTAIR減輕心肌組織炎癥 如圖4所示，與Control組比較，CLP組TNF-α、IL-1β、IL-6濃度顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組TNF-α、IL-1β、IL-6濃度顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

圖3 沉默HOTAIR對大鼠心功能和心肌損傷的影響Fig.3 Effect of si-HOTAIR on cardiac function and myocardial injury in ratsNote:n=8,**.P<0.01,***.P<0.001 versus Control group;##.P<0.01,###.P<0.001 versus CLP group.

2.5沉默HOTAIR對降低大鼠血清的氧化應激 如圖5A、B所示，與Control組比較，CLP組SOD活性顯著降低(P<0.001)，MDA濃度顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組SOD活性顯著升高(P<0.001)，MDA濃度顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

2.6沉默HOTAIR抑制大鼠心肌組織NF-κB的激活 如圖6所示，與Control組比較，CLP組IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平顯著上升(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與CLP組比較，si-HOTAIR+CLP組IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

2.7HOTAIR在大鼠心肌細胞中抑制miR-138的表達 如圖7A所示，與Control組比較，LPS組HOTAIR表達水平顯著升高(P<0.001)，miR-138表達水平顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

圖4 沉默 HOTAIR對大鼠TNF-α、IL-1β、IL-6濃度影響Fig.4 Effect of si-HOTAIR on concentration of TNF-α,IL-1β,IL-6 in ratsNote:n=8,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus CLP group.

圖5 沉默HOTAIR對大鼠血清氧化應激的影響Fig.5 Effect of si-HOTAIR on serum oxidative stress in ratsNote:n=8,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus CLP group.

使用si-HOTAIR對HOTAIR進行沉默，如圖7B所示，與Control組比較，LPS組HOTAIR表達水平顯著升高(P<0.001)，miR-138表達水平顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與LPS組比較，si-HOTAIR+LPS組HOTAIR表達水平顯著降低(P<0.001)，miR-138表達水平顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。

2.8miR-138靶向作用于HOTAIR 如圖8所示，與HOTAIR wt組比較，HOTAIR wt+miR-138 mimic組的熒光素酶活性顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；HOTAIR mut組、HOTAIR mut+miR-138 mimic組熒光素酶活性不存在顯著差異。驗證了miR-138靶向作用于HOTAIR。

2.9沉默HOTAIR抑制膿毒癥誘導的心肌細胞凋亡 如圖9B、C所示，與Control組比較，LPS組細胞活力顯著降低，細胞凋亡率顯著升高(P<0.01,P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與LPS組比較，si-HOTAIR+LPS組細胞活力顯著升高，細胞凋亡率顯著降低(P<0.01,P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與si-HOTAIR+LPS組比較，si-HOTAIR+LPS+inhibitor組細胞活力顯著降低，細胞凋亡率顯著升高(P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義。

圖6 沉默HOTAIR對大鼠心肌組織IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達影響Fig.6 Effect of si-HOTAIR on expressions of IKK，p-IκBα，NF-κB p65 in rats myocardial tissueNote:n=8,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus CLP group.

圖7 HOTAIR及miR-138在H9c2細胞內(nèi)的表達Fig.7 Expression of HOTAIR and miR-138 in H9c2 cellsNote:n=6,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus LPS group.

圖8 熒光素酶報告試驗檢測miR-138和HOTAIR的靶向關(guān)系Fig.8 Luciferase reporter assay was performed for measuring targeting relationship between miR-138 and HOTAIRNote:n=3,***.P<0.001 versus HOTAIR wt group.

圖9 沉默HOTAIR對H9c2細胞活性及細胞凋亡的影響Fig.9 Effect of si-HOTAIR on viability and apoptosis of H9c2Note:n=6,**.P<0.01,***.P<0.001 versus Control group;##.P<0.01,###.P<0.001 versus LPS group;&&.P<0.01 versus si-HOTAIR+LPS group.

2.10沉默 HOTAIR抑制大鼠心肌細胞的氧化應激 如圖10A、B所示，與Control組比較，LPS組SOD活性顯著降低，MDA濃度顯著升高(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與LPS組比較，si-HOTAIR+LPS組SOD活性顯著升高，MDA濃度顯著降低(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與si-HOTAIR+LPS組比較，si-HOTAIR+LPS+inhibitor組SOD活性顯著降低，MDA濃度顯著升高(P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義。

圖10 沉默HOTAIR對H9c2細胞氧化應激的影響Fig.10 Effect of si-HOTAIR on oxidative stress of H9c2Note:n=6,***.P<0.001 versus Control group;###.P<0.001 versus LPS group;&&.P<0.01 versus si-HOTAIR+LPS group.

圖11 沉默HOTAIR對H9c2細胞中IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達影響Fig.11 Effect of si-HOTAIR on expression of IKK,p-IκBα,NF-κB p65 of H9c2Note:n=6,***.P<0.001 versus Control group;##.P<0.01 versus LPS group;&&.P<0.01 versus si-HOTAIR+LPS group.

2.11沉默HOTAIR抑制大鼠心肌細胞NF-κB通路的激活 如圖11所示，與Control組比較，LPS組IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平顯著上升(P<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義；與LPS組比較，si-HOTAIR+LPS組IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平顯著降低(P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義；與si-HOTAIR+LPS組比較，si-HOTAIR+LPS+inhibitor組IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平顯著升高(P<0.01)，差異有統(tǒng)計學意義。

3 討論

膿毒癥是一種由感染引起的全身性炎癥反應，會導致多器官衰竭，其中心臟是易損器官之一[1]，目前的治療方法仍停留在早期的抗菌藥物治療和支持療法。非編碼RNA的研究為治療膿毒癥引發(fā)的心肌炎癥提供了新的思路[5,10]。之前的文獻報道了HOTAIR可通過促進NF-κB p65亞基磷酸化，激活NF-κB信號途徑，激活心肌炎癥反應[5]；miR-138可以通過MLK3/JNK/c-jun信號途徑降低由缺氧引起的心肌細胞凋亡[9]，并且有研究證實，HOTAIR和miR-138在體內(nèi)可以通過相互作用影響腎細胞癌和LPS誘導的類風濕性關(guān)節(jié)炎[6,8]。本文首次探究了miR-138和HOTAIR在膿毒癥引發(fā)的心肌炎癥中的相互作用機制。本研究發(fā)現(xiàn)，HOTAIR在CLP模型大鼠體內(nèi)的表達量顯著升高，miR-138表達量顯著降低，沉默HOTAIR表達后發(fā)現(xiàn)miR-138表達量顯著升高，表明HOTAIR和miR-138在膿毒癥大鼠心肌組織中確實存在相互作用關(guān)系。通過熒光素酶報告基因檢測，發(fā)現(xiàn)HOTAIR可以直接作用于miR-138，證實了前人的研究。

心肌炎癥會引起心肌組織一系列病理變化，對CLP大鼠心肌組織的HE染色觀察發(fā)現(xiàn)，對HOTAIR的沉默，顯著減輕了心肌組織的病理性變化。cTnⅠ和CK-MB是常用的心肌損傷標記物，心肌細胞損傷時會釋放這些物質(zhì)進入血液，導致血清cTnⅠ、CK-MB濃度與活性升高[11]。研究發(fā)現(xiàn)，對HOTAIR的沉默，顯著減輕了心肌損傷，保護了心肌細胞功能。與之前的研究結(jié)果一致[5]。進一步對miR-138進行沉默后發(fā)現(xiàn)，對miR-138的沉默導致心肌細胞活力顯著降低，凋亡率顯著上升，表明miR-138對大鼠心肌細胞具有保護作用。

炎癥細胞因子參與了膿毒癥誘導的心肌損傷過程，研究表明，TNF-α和IL-1β共同啟動炎癥反應，對心肌有負性肌力作用，IL-6對心肌收縮性能的負調(diào)控作用則是通過蛋白激酶通路相互聯(lián)系的[12-14]。本研究發(fā)現(xiàn)，對HOTAIR的沉默可以抑制CLP模型大鼠中炎癥細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表達,表明HOTAIR參與了炎癥細胞因子的表達過程。

氧化應激在膿毒癥心肌損傷中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[15]，膿毒癥會誘發(fā)線粒體過度產(chǎn)生活性氧，導致氧化/抗氧化失衡，活性氧破壞心肌細胞膜，導致脂質(zhì)過氧化物MDA大量產(chǎn)生，SOD活性被消耗。本研究發(fā)現(xiàn)，通過沉默HOTAIR表達，SOD的活性恢復，MDA產(chǎn)量下降，表明HOTAIR參與了大鼠心肌的氧化應激。進一步對miR-138進行沉默發(fā)現(xiàn)，SOD的活性降低，MDA產(chǎn)量升高，表明miR-138對膿毒癥大鼠心肌細胞中氧化應激具有抑制作用。

NF-κB信號途徑在各類炎癥反應中被廣泛涉及。通常狀態(tài)下，NF-κB家族蛋白以p50-p65的異二聚體形式存在，并與kappaB抑制蛋白(inhibitor kappaB,IκB)結(jié)合呈非活化狀態(tài)，定位于細胞質(zhì)當中[16,17]。當存在誘導物如TNF-α、IL-1、IL-6、LPS、紫外線等的條件下，IκB激酶被激活，磷酸化IκB，使其釋放p50-p65，之后進一步多聚泛素化，最終被蛋白酶體降解。此時p50-p65暴露出核定位信號，轉(zhuǎn)運入細胞核，作為轉(zhuǎn)錄因子與各種目標DNA序列結(jié)合。為了探究NF-κB信號通路是否在大鼠膿毒性心肌炎癥中受HOTAIR和miR-138的調(diào)節(jié)，本研究從體內(nèi)體外兩方面對IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達水平進行檢測，發(fā)現(xiàn)HOTAIR沉默可以顯著抑制IKK、p-IκBα、NF-κB p65的表達，表明HOTAIR參與了NF-κB的激活，促進炎癥反應。體外進一步使用抑制劑對miR-138也進行沉默，發(fā)現(xiàn)IKK、p-IκBα、NF-κB p65表達量水平相比si-HOTAIR+LPS組顯著升高，表明miR-138可以抑制NF-κB的激活，從而降低炎癥反應。

綜上所述，LncRNA HOTAIR參與了大鼠膿毒性心肌炎癥的病理發(fā)展過程，參與了炎癥細胞因子的表達及氧化應激的發(fā)生，對NF-κB有激活作用；miR-138可以提高細胞活力，抑制氧化應激，抑制NF-κB信號通路。HOTAIR可以在心肌組織中與miR-138發(fā)生相互作用，導致miR-138沉默。因此HOTAIR可以通過沉默miR-138達到對大鼠膿毒癥心肌炎癥和氧化應激的調(diào)控目的。結(jié)合之前已報道的文獻，推測HOTAIR和miR-138在大鼠膿毒癥心肌炎癥中存在多種不同途徑發(fā)揮調(diào)控作用。大鼠HOTAIR的沉默在膿毒癥心肌炎癥中保護了心肌細胞，為在膿毒癥心肌炎癥中維持心臟功能提供了新的治療思路。后期將對HOTAIR與其他miRNA的作用和機制進一步研究。