IκBα 인산화를 억제함으로 발생하는 IL-1ß에 의해 유도된 긴 비번역 RNAs의 발현 변화

Abstract

Long non-coding RNAs (lncRNAs) have recently emerged as important biological regulators. However, the role of lncRNAs in the pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA) remains unknown. This study focuses on lncRNAs influenced by interleukin (IL) -1β, a key mediator of the pathogenesis of RA. The next-generation sequencing (NGS) data were analyzed to identify differentially expressed lncRNAs between 5 unstimulated RA fibroblast-like synoviocytes (RA FLS) and 4 IL-1β-stimulated RA FLS. The NGS data were validated by real-time PCR (RT-qPCR) using 9 unstimulated RA FLS and IL-1β-stimulated RA FLS. NGS analysis revealed 30 upregulated lncRNAs and 15 downregulated lncRNAs in IL-1β-treated RA FLS, compared with unstimulated RA FLS. The top 5 lncRNAs (NR_046035, NR_027783, NR_033422, NR_003133, and NR_049759) were selected among the 30 lncRNAs upregulated based on the fold-changes in their expression, using a p-value cut-off. IMD-0560, IκB kinase β inhibitor, blocked phosphorylation of IκBα and also inhibited overexpression of lncRNAs induced by IL-1β in RA FLS. The expression of NR_046035, NR_027783, NR_033422, and NR_00313 was regulated by the inhibition of NF-kB activation. In this study, I found out lncRNAs influenced by IL-1β using NGS and my data suggest that these lncRNAs may be involved in the pathogenesis of RA via NF-kB pathway.

긴 비번역 RNA(lncRNA)는 최근 중요한 생물학적 조절제로 등장했으며 lncRNA의 비정상적인 발현은 암을 포함한 다양한 질병에서 보고되었다. 그러나 류마티스관절염의 발병 기전에서 lncRNA의 역할은 알려져 있지 않다. 따라서, 나는 류마티스관절염의 병인에서 주요 매개체 중 하나인 인터류킨(IL) -1β에 의해 발현이 되는 lncRNAs를 연구하고, IL-1β에 의해 유도되는 것으로 알려진 nuclear factor-kappa B(NF-kB) 활성화의 조절이 이들 lncRNAs의 발현에 변화를 주는지 확인하였다. 차세대 시퀀싱(NGS) 데이터를 분석하여 5 개의 자극되지 않은 류마티스관절염 활막세포와 4 개의 IL-1β으로 자극된 류마티스관절염 활막세포 사이에서 차등적으로 발현된 lncRNAs를 확인하였다. NGS 데이터에서 상향조절 되는 상위 5 개 후보 lncRNAs의 발현 수준은 9 개의 자극되지 않은 류마티스관절염 활막세포 및 IL-1β으로 자극된 류마티스관절염 활막세포를 사용하여 실시간 유전자 분석 장치(RT-qPCR)에 의해 검증되었다. IMD-0560을 NF-kB 활성화의 조절에 사용하였다. NGS 분석은 자극되지 않은 류마티스관절염 활막세포와 비교하여 IL-1β 처리된 류마티스관절염 활막세포에서 상향 조절된 30 lncRNAs 및 하향 조절된 15 lncRNAs를 밝혀냈다. 통계적 유의성을 가졌으며 배수 변화에 기초하여 류마티스관절염 활막세포에서 IL-1β에 의해 상향 조절된 30 개의 lncRNAs 중에서 상위 5 개의 lncRNAs를 선택하였다. NR_046035, NR_027783, NR_033422, NR_003133 및 NR_049759를 포함하는 상향 조절된 lncRNAs는 RT-qPCR에 의해 확인되었다. IMD-0560은 류마티스관절염 활막세포에서 IL-1β에 의해 유도된 IκBα의 인산화를 억제하였다. IL-1β에 의해 유도된 lncRNAs의 과발현은 또한 류마티스관절염 활막세포에서 IMD-0560에 의해 억제되었다. IL-1β가 류마티스관절염 활막세포에서 NR_046035, NR_027783, NR_033422, NR_003133 및 NR_049759의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 이들 lncRNAs의 발현은 NF-kB 활성화의 억제에 의해 조절되었다. 본 연구는 처음으로 NGS를 사용하여 류마티스관절염 활막세포에서 IL-1β에 의해 영향을 받는 lncRNAs를 발견하였으며, 이들 후보 lncRNAs가 NF-kB 신호 전달 경로를 통해 류마티스관절염의 발병에 관여할 수 있음을 시사한다.