miR-125a-5p in astrocytes attenuates peripheral neuropathy in type 2 diabetic mice through targeting TRAF6

Abstract

Introduction

Elimination or blocking of astrocytes could ameliorate neuropathic pain in animal models. MiR-125a-5p, expressed in astrocyte derived extracellular vesicles, could mediate astrocyte function to regulate neuron communication. However, the role of miR-125a-5p in DPN (diabetic peripheral neuropathy) remains elusive.

Materials and methods

Type 2 diabetic mouse (db/db) was used as DPN model, which was confirmed by detection of body weight, blood glucose, mechanical allodynia, thermal hyperalgesia, glial fibrillary acidic protein (GFAP) and monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1). Astrocyte was isolated from db/db mouse and then subjected to high glucose treatment. The expression of miR-125a-5p in db/db mice and high glucose-induced astrocytes was examined by qRT-PCR analysis. Downstream target of miR-125a-5p was clarified by luciferase reporter assay. Tail vein injection of miR-125a-5p mimic into db/db mice was then performed to investigate role of miR-125a-5p on DPN.

Results

Type 2 diabetic mice showed higher body weight and blood glucose than normal db/m mice. Thermal hyperalgesia and mechanical allodynia were decreased in db/db mouse compared with db/m mouse, while GFAP and MCP-1 were increased in db/db mouse. High glucose treatment enhanced the protein expression of GFAP and MCP-1 in astrocytes. Sciatic nerve tissues in db/db mice and high glucose-induced astrocytes exhibited a decrease in miR-125a-5p. Systemic administration of miR-125a-5p mimic increased mechanical allodynia and thermal hyperalgesia, whereas it decreased GFAP and MCP-1. TRAF6 (tumor necrosis factor receptor associated factor 6) was validated as target of miR-125a-5p.

Conclusion

MiR-125a-5p in astrocytes attenuated DPN in db/db mice by up-regulation of TRAF6, which indicated the potential therapeutic effect.

Resumen

Introducción

La eliminación o el bloqueo de los astrocitos podría mitigar el dolor neuropático en modelos animales. El miR-125a-5p, expresado en vesículas extracelulares derivadas de astrocitos, puede mediar en la función de los astrocitos para regular la comunicación neuronal. Sin embargo, la función de miR-125a-5p en la neuropatía periférica diabética (NPD) sigue sin estar clara.

Pacientes y métodos

Se usó como modelo de NPD, al ratón con diabetes tipo 2 (db/db), que se confirmó mediante detección de peso corporal, la glucemia, la alodinia mecánica, la hiperalgesia térmica, la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) y la proteína quimiotáctica de monocitos 1 (MCP-1). Se aislaron astrocitos de ratón db/db y se sometió luego a tratamiento con glucosa elevada. Se determinó la expresión de miR-125a-5p en ratones db/db y en astrocitos inducidos por la glucosa elevada mediante análisis qRT-PCR. La diana de miR-125a-5p se aclaró mediante un ensayo de informador de la luciferasa. Se procedió luego a la inyección en la vena de la cola de imitador de miR-125a-5p en ratones db/db para investigar la función de miR-125a-5p en la NPD.

Resultados

Los ratones con diabetes tipo 2 mostraron mayor peso corporal y una glucemia más alta que los ratones db/m normales. La hiperalgesia térmica y la alodinia mecánica disminuyeron en los ratones db/db, en comparación con los db/m, mientras que la GFAP y la MCP-1 aumentaban en los ratones db/db. El tratamiento con glucosa elevada potenció la expresión de las proteínas GFAP y MCP-1 en los astrocitos. Los tejidos del nervio ciático de los ratones db/db y los astrocitos inducidos por glucosa elevada mostraron un descenso de miR-125a-5p. La administración sistémica de imitador de miR-125a-5p aumentaba la alodinia mecánica e hiperalgesia térmica, mientras que disminuía la GFAP y la MCP-1. Se validó TRAF6 (factor asociado con el receptor del factor de necrosis tumoral 6) como diana de miR-125a-5p.

Conclusión

miR-125a-5p en los astrocitos atenuó la NPD en ratones db/db mediante regulación al alza de TRAF6, lo que sugiere su posible efecto terapéutico.