circVEGFC会加剧高葡萄糖引起的滋养层细胞炎症和凋亡

《Journal of Reproductive Immunology》：circVEGFC strengthens high glucose-induced trophoblast cell inflammation and apoptosis

妊娠糖尿病（GDM）中circVEGFC通过miR-30d-5p/Caspase-3轴加剧滋养层细胞炎症和凋亡，沉默circVEGFC可缓解损伤。

Fang Miao|Chunli Wang

湖南省人民医院妇产科，湖南师范大学第一附属医院，长沙，410005，中国

摘要

妊娠糖尿病（GDM）是由于妊娠期间葡萄糖耐受性受损引起的。circVEGFC在GDM中高表达，但其具体的调控机制尚不清楚。本研究首次探讨了circVEGFC在高血糖（HG）诱导的滋养层细胞炎症和凋亡中的作用，旨在为GDM提供一个新的治疗靶点。使用HTR8/SVneo细胞建立GDM模型，并通过转染sh-circVEGFC来沉默circVEGFC的表达。检测了细胞存活率、凋亡情况以及炎症细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10）的水平。此外，还验证了circVEGFC与miR-30d-5p之间的结合关系，以及miR-30d-5p与Caspase-3之间的相互作用。通过共转染si-VEGFC、miR-30d-5p抑制剂或oe-Caspase-3来阐明调控轴。结果显示，在HG诱导的HTR8/SVneo细胞中circVEGFC过度表达，沉默circVEGFC可减少细胞炎症反应和凋亡，同时增加miR-30d-5p的表达并抑制Caspase-3的活性。功能上，circVEGFC作为miR-30d-5p的“分子海绵”，靶向并抑制Caspase-3的表达。miR-30d-5p的敲除和Caspase-3的过表达会逆转circVEGFC沉默对HG诱导的滋养层细胞凋亡和炎症损伤的保护作用。综上所述，circVEGFC通过miR-30d-5p/Caspase-3轴以ceRNA依赖的方式加剧了HG诱导的滋养层细胞炎症和凋亡。

引言

妊娠糖尿病（GDM）是一种在妊娠期间发生的严重且普遍的疾病，由葡萄糖耐受性的异常波动引发，对母亲和胎儿的健康造成严重影响（Plows等人，2018年）。更糟糕的是，发展成GDM会增加母亲患2型糖尿病的风险，并成为未来心血管疾病的风险因素（Wicklow和Retnakaran，2023年）。作为调控分解代谢和胎儿生长的关键细胞死亡和更新机制，凋亡会加重GDM的进展，并且随着妊娠时间的延长而加剧（Kasture等人，2021年）。GDM的潜在机制仍有待阐明，但滋养层细胞的功能障碍被认为是其中的关键因素（Xie等人，2024年）。重要的是，在高血糖（HG）环境下培养的滋养层细胞会加剧凋亡反应，从而导致胎盘损伤并加重糖尿病症状（Hung等人，2020年）。炎症反应被认为是GDM的重要表现，而激活的炎症细胞因子表达与GDM的严重并发症相关（Saucedo等人，2023年）。目前用于治疗GDM的方法可能会对未出生的胎儿造成潜在伤害（Chatzakis等人，2021年）。鉴于此，迫切需要新的治疗靶点和治疗方法。

环状RNA（circRNAs）是一类单链且共价连接的RNA，其分子功能和生物学行为越来越多地参与多种人类疾病过程和癌症，使其成为治疗研究的理想靶点（Bao等人，2025年；Niu等人，2023年；Zhang等人，2024年）。circRNAs影响GDM的发生和发展，疾病进展可能与circRNAs的异常表达有关，因为它们调节胰岛素抵抗和滋养层细胞的生长（Filardi等人，2020年）。circRNA血管内皮生长因子C（circVEGFC）可能影响葡萄糖代谢途径，其在GDM患者中的高表达会导致高血压甚至出生缺陷（She等人，2021年）。从机制上讲，circRNAs可以靶向microRNAs（miRs）并招募下游蛋白质，参与内源性RNA（ceRNA）相互作用，从而干扰多种疾病中的翻译、降解和代谢过程（Chen等人，2024年；Yi等人，2024年；Zhou等人，2020年）。circVEGFC在糖尿病视网膜病变中被激活，并作为miR-646的靶点，加剧HG刺激的炎症损伤和细胞凋亡（Sun和Kang，2020年），表明circVEGFC参与了ceRNA网络。我们的研究结果表明，在GDM中circVEGFC充当miRs的“海绵”角色。作为一类单链非编码RNA分子，miRs在人类疾病中表现出差异性表达，是GDM检测、治疗和预后的重要生物标志物（Dinesen等人，2023年）。miR-30d-5在GDM中表达降低，伴随细胞功能和葡萄糖吸收的紊乱（Zhang等人，2021a）。在1型糖尿病中激活miR-30d-5p可以减轻炎症损伤并抑制凋亡（Gomez-Munoz等人，2023年）。我们的研究预测，半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-3（Caspase-3）是miR-30d-5p的下游靶点；Caspase-3在GDM中的激活与凋亡加剧、细胞活力下降和胰岛素释放受限有关（Li等人，2021年）。基于这些证据，本研究通过功能实验详细阐述了circVEGFC通过miR-30d-5p/Caspase-3轴在GDM炎症损伤和凋亡中的作用机制，从而扩展了对GDM治疗的理解。

细胞培养

人类滋养层细胞（HTR-8/SVneo细胞，美国类型培养集，ATCC，弗吉尼亚州马纳萨斯）在含有10%胎牛血清的Dulbecco改良Eagle培养基中培养，置于含5% CO?的湿润培养箱中，温度为37℃，培养时间为24小时。然后将细胞分为阴性对照（NC）组（用5 mM葡萄糖处理）和HG组（用25 mM葡萄糖处理）。

细胞处理

HTR-8/SVneo细胞被转染了短发夹（sh）-circVEGFC、miR模拟物、miR抑制剂或过表达（oe）-Caspase-3。

circVEGFC的沉默可减轻HG诱导的滋养层细胞凋亡和炎症损伤

体外实验中，通过高血糖（HG）处理HTR-8/SVneo细胞，导致细胞存活率下降（p < 0.01，图1A）、凋亡增加（p < 0.01，图1B-C）、TNF-α和IL-1β水平升高以及IL-10水平降低（p < 0.01，图1D），表明HG引发了滋养层细胞的凋亡和炎症损伤。HG还激活了HTR-8/SVneo细胞中的circVEGFC表达（p < 0.01，图1F）。为了探讨circVEGFC在HG处理后的滋养层细胞中的作用，

讨论

GDM是由于葡萄糖调节和胰岛素分泌功能障碍引起的，并伴有炎症反应的加剧，不仅损害母亲和胎儿的健康，还会引发一系列心血管疾病（CVD）并发症（Ray等人，2024年）。从功能上看，滋养层细胞凋亡是GDM患者胎盘功能下降的关键原因（Williamson等人，2022年）。多组学技术与人工智能的结合

结论

总体而言，我们发现circVEGFC在HG诱导的HTR8/SVneo细胞中过度表达，并通过ceRNA网络通过miR-30d-5p/Caspase-3轴增强滋养层细胞的凋亡和炎症损伤。这些结果为通过靶向circVEGFC/miR-30d-5p/Caspase-3轴来治疗GDM提供了新的思路。然而，也存在一些局限性：我们仅在细胞水平上研究了这一机制，尚未进行动物实验。

资助

本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。

作者贡献声明

Chunli Wang：撰写初稿、验证、方法学设计、数据管理、概念构建。 Fang Miao：审阅与编辑、撰写初稿、数据可视化、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。