Regulação da osteoglicina pelo microRNA miR-155 durante a miogênese

Abstract

A miogênese é um processo altamente orquestrado em que células musculares precursoras mononucleadas, os mioblastos, proliferam e diferenciam-se para formação de fibras musculares adultas. Durante a diferenciação, os mioblastos encerram o seu ciclo celular, migram para regiões predeterminadas, alinham-se uns com os outros e, subsequentemente, fundem-se para finalmente se transformarem em miotubos multinucleados. Trabalhos recentes demonstraram que o processo de miogênese é altamente sensível e regulado por moléculas presentes no meio extracelular. Experimentos realizados com células musculares esqueléticas C2C12 identificaram a proteína osteoglicina (Ogn) como uma importante proteína secretada pelo músculo que apresenta um aumento de expressão durante a miogênese. Entretanto a regulação póstranscricional da Ogn por microRNAs durante a miogênese ainda é desconhecida. Análises de bioinformática identificaram a Ogn como um possível alvo do microRNA miR-155. Neste trabalho, nós testamos a hipótese de que o miR-155 inibe a expressão da Ogn controlando a miogênese esquelética. Ensaio de luciferase, RT-qPCR e Western Blot confirmaram que o miR-155 inibe a tradução da Ogn pela ligação na região 3’UTR da Ogn. A transfecção do miR 155-mimic promoveu diminuição na expressão do marcador molecular de miogênese Myh2 e aumento da expressão do fator transcricional Myog; além disso, a transfecção de miR155 diminuiu a migração e proliferação dos mioblastos, além de diminuir a formação dos miotubos. O knockdown da Ogn, por siRNA, diminuiu a expressão gênica dos marcadores moleculares miogênicos Myh2, Myod e Myog nos miotubos e assim diminuiu a proliferação dos mioblastos. Nossos resultados indicam que Ogn é um alvo direto do miR-155 e sugerem uma nova via de regulação da miogênese, na qual o miR-155 inibe a Ogn diminuindo os processos de proliferação, migração e diferenciação dos mioblastos C2C12.

Skeletal myogenesis is a highly regulated process in which mononucleated precursor cells, the myoblasts, undergo proliferation and differentiation. Upon differentiation, the cells withdraw from the cell cycle, migrate, align with each other, and subsequently fuse to form terminally differentiated multinucleated myotubes. Myogenesis is a wellcharacterized program of cellular differentiation sensitive to autocrine and paracrine signaling events. Previous reports have identified the protein osteoglycin (Ogn) as an important component of the skeletal muscle secretome that is differentially expressed during muscle development. However, the posttranscriptional regulation of osteoglycin by microRNAs during myogenesis is completely unknown. Bioinformatics analysis showed that mir-155 potentially targeted Ogn transcript at region 3´ UTR. In the present study, we tested the hypothesis that miR-155 inhibits Ogn expression to regulate skeletal myogenesis. Luciferase assay, RT-qPCR and Western blot analyses confirmed that miR-155 regulates Ogn at 3’UTR region. The differential expression of miR-155 correlates with the differential expression of myogenic molecular markers Myh2 and Myog; moreover, the miR-155 transfections decreased cellular migration and proliferation in myoblasts, and decreased myotubes formation. The Ogn knockdown deregulates the expression of myogenic molecular markers Myh2, Myod, and Myog mRNA expression in myotubes and decreased myoblasts proliferation. These results reveal a novel pathway in which miR-155 inhibits Ogn expression to regulate migration, proliferation and differentiation during myogenesis.