Cross-talk between miR-29c and transforming growth factor-β3 is mediated by an epigenetic mechanism in leiomyoma

There is a cross-talk between TGF-b3 and miR-29c in leiomyoma wherein TGF-b3 inhibits the expression of miR-29c through an epigenetic mechanism involving DNMT1.

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Volume 112, Issue 6, Pages 1180–1189

Authors:

Tsai-Der Chuang, Ph.D., Omid Khorram, M.D., Ph.D.

Abstract:

Objective

To determine the expression of miR-29c and its target gene transforming growth factor-β3 (TGF-β3) in leiomyoma and the mechanisms of their reciprocal regulation.

Design

Experimental study.

Setting

Academic research laboratory.

Patient(s)

Women undergoing hysterectomy for leiomyoma.

Intervention(s)

Overexpression and underexpression of miR-29c; blockade of DNA methyltransferase 1 (DNMT1).

Main Outcome Measure(s)

The miR-29c and its target gene TGF-β3 in leiomyoma and the effects of TGF-β3 and blockade of DNMT1 on miR-29c expression.

Result(s)

Leiomyoma expressed significantly lower levels of miR-29c, but higher expression of TGF-β3 compared with matched myometrium. The expression of TGF-β3 and miR-29c were independent of race/ethnicity. Using 3′ untranslated region luciferase reporter assay we confirmed that TGF-β3 is a direct target of miR-29c in leiomyoma smooth muscle cells (LSMCs). Gain-of-function of miR-29c in LSMCs inhibited the expression of TGF-β3 at protein and messenger RNA levels, whereas loss-of-function of miR-29c had the opposite effect. Treatment of LSMCs with TGF-β3 inhibited the expression of miR-29c, whereas it stimulated DNMT1 expression. Knockdown of DNMT1 through transfection with small interfering RNA significantly decreased the expression of TGF-β3, and induced miR-29c expression. Knockdown of DNMT1 also attenuated the inhibitory effect of TGF-β3 on miR-29c expression. Furthermore, we demonstrated that TGF-β3 increased the methylation level of miR-29c promoter in LSMCs.

Conclusion(s)

There is an inverse relationship in the expression of TGF-β3 and miR-29c in leiomyoma. The TGF-β3 is a direct target of miR-29c and inhibits the expression of miR-29c through an epigenetic mechanism. The cross-talk between miR-29c and TGF-β3 provides a feed forward mechanism of fibrosis in leiomyoma.

El diálogo entre miR-29c y el factor de crecimiento transformante β3 está mediado por un mecanismo epigenético en el mioma

Objetivo

Determinar la expresión de miR-29c y su gen diana factor de crecimiento transformante β3 (TGF-β3) en miomas y los mecanismos de su regulación recíproca.

Diseño

Estudio experimental.

Lugar

laboratorio de investigación académica.

Paciente(s)

Mujeres sometidas a histerectomía por mioma.

Intervención(es)

Sobreexpresión y subexpresión de miR-29c; bloqueo de ADN metiltransferasa 1 (DNMT1).

Principales resultados

El miR-29c y su gen diana TGF-β3 en el mioma y los efectos del TGF-β3 y el bloqueo de DNMT1 en la expresión de miR-29c.

Resultado(s)

El mioma expresó niveles significativamente más bajos de miR-29c, pero una mayor expresión de TGF-β3 en comparación con el miometrio compatible. Las expresiones de TGF-β3 y miR-29c fueron independientes de la raza / etnia. Usando 3’ regiones no traducidas de la luciferasa mediante un ensayo, confirmamos que TGF-β3 es una diana directa de miR-29c en células de músculo liso de mioma (LSMC). La ganancia de función de miR-29c en LSMC inhibió la expresión de TGF- β3 a niveles de proteína y ARN mensajero, mientras que la pérdida de función de miR-29c tuvo el efecto contrario. El tratamiento de LSMC con TGF-β3 inhibió la expresión de miR-29c, mientras que estimuló la expresión de DNMT1. La eliminación de DNMT1 a través de la transfección con ARN interferente pequeño disminuyó significativamente la expresión de TGF-β3 e indujo la expresión de miR-29c. La eliminación de DNMT1 también atenuó el efecto inhibitorio de TGF-β3 sobre la expresión de miR-29c. Además, demostramos que TGF-β3 aumentó el nivel de metilación del promotor miR-29c en LSMC.

Conclusión(es)

Existe una relación inversa entre la expresión de TGF-β3 y miR-29c en el mioma. El TGF-β3 es una diana directa de miR-29c e inhibe la expresión de miR-29c a través de un mecanismo epigenético. El diálogo cruzado entre miR-29c y TGF-β3 proporciona un mecanismo de fibrosis en mioma.


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Fertility and Sterility

Editorial Office, American Society for Reproductive Medicine

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