鉴定调控胎盘sFLT1表达的转录因子

Identification of transcription factors that regulate placental sFLT1 expression

作者信息Qing Yong, Carin van der Keur, Jacqueline D H Anholts, Hanneke Kapsenberg, Hailiang Mei, Jan A Bruijn, Michael Eikmans, Hans J Baelde
PMID40632597
发布时间2025-07-03
DOI10.1093/molehr/gaaf031

实验完整度

高

包含原代滋养层细胞分化模型、RNA-seq、qPCR验证、免疫组化、流式细胞术及抑制剂功能实验等多个独立证据层级,并进行了功能验证。

主要模型

原代细胞滋养层细胞(CTBs)及其分化为EVTs和STBs的体外模型 早孕期胎盘组织

重点核对

CTBs来自三个早孕期胎盘(5、6、12周) EVT分化培养基成分及时间(6天) FOXM1抑制剂FDI-6浓度(5、10、20、40 μM)及处理时间(24小时) CEBPB抑制剂Helenalin acetate浓度(0.5、1、2 μM)及处理时间(48小时) 使用GAPDH、TBP和HPRT作为内参基因

摘要

可溶性FMS样酪氨酸激酶1(sFLT1)水平升高与子痫前期、慢性肾脏疾病和肾移植排斥反应有关。然而,较低水平的sFLT1在各种过程中表现出有益特性,例如足细胞中肌动蛋白细胞骨架的组织和健康妊娠中的免疫调节。因此,了解sFLT-1的转录调控并维持适当的表达水平对于有效治疗子痫前期和其他疾病至关重要。从三个早孕期胎盘中分离细胞滋养层细胞(CTBs),并分化为绒毛外滋养层细胞(EVTs)6天。在不同时间点提取RNA并进行RNA测序。分析差异表达基因(DEGs)和转录因子(DETFs)。对从EVTs和CTBs中筛选出的DEGs进行转录因子(TF)富集分析和通路分析。直接将TF抑制剂加入原代CTBs或在CTB向EVT分化过程中加入,以确认TFs对sFLT1表达的调控作用。CTBs和EVTs之间共有197个TFs差异表达,其中通过ChEA3和KnockTF软件预测出15个可能调控sFLT1表达的DETFs(EPAS1、ETS1、TBX3、CEBPB、FLI1、TEAD4、GATA4、TBX2、LMX1B、ARNT、FOXM1、ERF、PRDM1、TFAP2A和NR2F2)。在CTBs分化为EVTs和合体滋养层细胞(STBs)时,验证了15个DETFs的mRNA水平。FOXM1和CEBPB的调控作用在体外实验中得到证实,并在CTBs分化为EVTs及早孕期胎盘中验证了它们的表达模式。通路分析显示,FLT1参与P13K-Akt、Rap1、MAPK、Ras和HIF-1信号通路、局部粘附以及细胞因子-细胞因子受体相互作用。蛋白质-蛋白质相互作用分析显示,FLT4、PDGFB、TGFB1、IL6R、TNFRSF1B、CSF1R和TGFB2与FLT1相互作用。所鉴定的TFs可作为子痫前期治疗靶点,将sFLT1水平维持在适当范围内。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
哪些转录因子调控胎盘sFLT1的表达?
核心机制
FOXM1作为转录抑制因子下调sFLT1表达,CEBPB作为转录激活因子上调sFLT1表达。
主要证据
CTBs分化为EVTs后,FOXM1表达下降,CEBPB表达升高;FOXM1抑制剂FDI-6剂量依赖性增加sFLT1 mRNA和蛋白水平,CEBPB抑制剂Helenalin acetate剂量依赖性降低sFLT1 mRNA和蛋白水平。
研究意义
FOXM1和CEBPB可作为子痫前期的治疗靶点,以维持sFLT1在生理水平。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

原代滋养层细胞分离与分化

获得CTBs并诱导其分化为EVTs和STBs,以模拟滋养层细胞在胎盘中的发育过程。

从三个早孕期胎盘中分离CTBs,在特定培养基中培养并分化为EVTs(6天)和STBs(6天)。

2

RNA测序及差异表达基因和转录因子分析

鉴定CTBs分化为EVTs过程中差异表达的基因和转录因子,并预测可能调控sFLT1的转录因子。

对CTBs和EVTs(第3、6天)进行RNA-seq,分析DEGs和DETFs,使用ChEA3和KnockTF预测与FLT1相关的TFs。

3

候选转录因子mRNA表达验证

验证预测的DETFs在CTBs分化为EVTs和STBs过程中的mRNA表达变化。

通过qPCR检测15个DETFs在分化第0、3、6天的mRNA表达。

4

FOXM1和CEBPB蛋白表达验证

验证FOXM1和CEBPB在滋养层分化过程中的蛋白表达变化。

使用免疫组化和流式细胞术检测FOXM1、CEBPB及sFLT1/FLT1的蛋白表达。

5

转录因子功能验证

验证FOXM1和CEBPB对sFLT1表达的调控作用。

用FOXM1抑制剂(FDI-6)处理CTBs,用CEBPB抑制剂(Helenalin acetate)处理分化中的EVTs,检测sFLT1 mRNA和蛋白水平。

6

早孕期胎盘组织验证

验证FOXM1和CEBPB在早孕期胎盘中的表达模式。

对三个早孕期胎盘组织进行免疫组化染色,检测FOXM1、CEBPB表达,并用HLA-G和HCG-β标记EVTs和STBs。

7

信号通路及蛋白互作分析

探索FLT1在EVT分化过程中涉及的信号通路和蛋白互作网络。

对DEGs进行KEGG通路富集分析,对全部基因进行GSEA分析,并使用STRING进行PPI分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
胶原蛋白IVSigma-Aldrich--
DMEM/F12培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
牛血清白蛋白Fujifilm--
基因敲除血清替代物Gibco--
胰岛素-转铁蛋白-硒(ITS)-XGibco--
L-抗坏血酸Sigma-Aldrich--
上皮生长因子Miltenyi Biotec--
CHIR-99021StemCell Technologies--
A83-01StemCell Technologies--
SB431542StemCell Technologies--
丙戊酸Fujifilm--
Y-27632StemCell Technologies--
神经调节蛋白1Cell Signaling Technology--
基质胶Merck--
毛喉素StemCell Technologies--
FOXM1抑制剂FDI-6Sigma-Aldrich--
Helenalin acetateMedChemExpress--
PrestoBlue细胞活力试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
iQ SYBR Green SupermixBio-Rad--
Bio-Rad CFX实时荧光定量PCR系统Bio-Rad--
安捷伦2100生物分析仪Agilent--
过氧化氢溶液Merck--
无血清蛋白封闭液Dako--
抗FOXM1抗体MerckABE1000
EnVision-HRP抗兔二抗Dako Cytomation--
NovaRED显色剂Vector Laboratories--
甘油明胶封片剂Dako--
Fab片段Jackson ImmunoResearch--
抗CEBPB抗体Proteintech66649-1-Ig
抗FLT1抗体InvitrogenMA5-50127
抗HLA-G抗体ExBio11-436-C100
抗HCG抗体AgilentA0231
固定/透化稀释液Thermo Fisher Scientific00-5123-43
透化缓冲液Thermo Fisher Scientific00-8333
Alexa Fluor 546抗兔或抗鼠二抗Thermo Fisher--
Alexa Fluor 647抗兔二抗Thermo Fisher--
LIVE/DEAD Fixable Near IR (780) 活力检测试剂盒Thermo Fisher ScientificL34994
正常小鼠或兔血清Dako--
BD LSRFortessa流式细胞仪BD Biosciences--
Luminex检测Bio-TechneLXSAHM-02
Luminex 200仪器Bio-Rad Laboratories--
Bio-plex Manager 6.2软件Bio-Rad Laboratories--
分光光度计Tecan--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞分离与培养
CTBs来源(三个早孕期胎盘),CTB培养基成分(胶原蛋白IV、EGF、CHIR-99021等),EVT培养基成分(NRG1、Matrigel等),STB培养基成分(forskolin等)
阅读提示:Materials and methods: Human tissue, Cell culture
转录因子抑制剂处理
FOXM1抑制剂FDI-6浓度(5, 10, 20, 40 μM)及处理时间(24小时),CEBPB抑制剂Helenalin acetate浓度(0.5, 1, 2 μM)及处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture(CFM1抑制)和(CEBPB抑制)
基因表达分析
RNA提取方法(TRIzol),qPCR内参基因(GAPDH、TBP、HPRT),引物序列
阅读提示:Materials and methods: RNA extraction and quantitative PCR, Table 1
蛋白表达分析
抗体(FOXM1, CEBPB, FLT1),稀释比例,免疫组化染色流程,流式细胞术抗体浓度
阅读提示:Materials and methods: Immunochemistry, Flow cytometry
分泌sFLT1检测
Luminex assay试剂盒(LXSAHM-02),上清液收集
阅读提示:Materials and methods: Analysis of secreted sFLT1