Comparison of microRNA expression in anterior lens capsule of normal and senile cataract

Abstract

목적: 백내장이 없는 대조군과 노인성 백내장 환자에서 수정체 상피세포의 기저막인 전낭을 채취하여 마이크로알엔에이 발현을 조사하고자 한다. 그리고 백내장의 종류에 따른 마이크로알엔에이 발현 차이를 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 정상 대조군 10명, 다른 안구 질환이 없는 노인성 백내장 환자군 33명을 대상으로 수정체 전낭 조직을 획득하였다. 백내장 환자들은 피질, 핵, 후낭하, 전낭하 백내장 그리고 혼합백내장으로 분류하였다. Real-time PCR을 진행하여 12가지 microRNA의 발현 정도를 측정하였고 대조군과 백내장 환자군에서 발현량을 비교하였다. 백내장의 종류에 따른 마이크로알엔에이 발현량도 분석하였다. 결과: 정상 대조군과 백내장 환자의 전낭에서 8개의 microRNA가 통계적으로 유의한 발현량 차이를 보였다. Let-7g-5p, miR-23a-3p, miR-23b-3p, 그리고 miR-125a-5p는 정상 대조군에 비해 백내장 환자군에서 유의하게 발현이 증가되었다 (P < 0.05). Let-7a-5p, let-7d-5p, miR16-5p and miR-22-3p는 정상 대조군에 비해 백내장 환자군에서 유의하게 발현이 감소되었다 (P <0.05). 피질백내장 6안, 핵백내장 9안, 후낭하백내장 4안, 전낭하백내장 4안이 포함되었다. Let-7a-5p, let-7d5p, let-7g-5p 그리고 mir-23b-3p은 핵백내장과 전낭하백내장 사이에 유의한 차이를 보였다. 결론: 정상 대조군과 백내장 환자의 전낭에서 유의한 차이를 보인 8개의 microRNA는 백내장 발생기전에 관여할 것으로 생각되며 백내장의 진단과 치료에 중요한 biomarker로서 기대된다.; Purpose: We investigated the microRNA (miRNA) expression in the anterior lens capsules of patients with senile cataract compared with the anterior lens capsules of controls. Moreover, we compared the differences in miRNA expression according to the types of cataract. Methods: Individual lens epithelium samples were collected from senile cataract patients and controls. We enrolled 33 patients with senile cataract (mean age 67.25 ± 10.68 years) and 10 controls (mean age 61.00 ± 4.18 years). The cataract patients were classified into cortical, nuclear, posterior and anterior subcapsular and mixed types. The expression of 12 different miRNAs in lens epithelium was measured using real-time polymerase chain reaction, and compared the expression between senile cataract patients and controls. The differences in miRNA level according to the cataract type were analyzed. Results: The levels of let-7g-5p, miR-23a-3p, miR-23b-3p, and miR-125a-5p were significantly upregulated in patients with senile cataract when compared with those of the control group (P < 0.05). The expression of let-7a-5p, let-7d-5p, miR-16-5p and miR-22-3p was significantly downregulated in senile cataract (P < 0.05). The cataract patients included 6 with cortical cataract, 9 with nuclear cataract, 4 with posterior subcapsular cataract and 4 with anterior subcapsular cataract. A significant difference in the expression of let-7a-5p, let-7d-5p, let-7g-5p and mir-23b-3p was found between nuclear and anterior subcapsular cataracts. Conclusions: The 8 differentially expressed miRNAs may be involved in the pathogenesis of senile cataract. They represent stable biomarkers for the diagnosis and treatment of senile cataract.