高脂饮食诱导睑板腺炎症

High-Fat Diet Induces Inflammation of Meibomian Gland

作者信息Jinghua Bu, Minjie Zhang, Yang Wu, Nan Jiang, Yuli Guo, Xin He, Hui He, M Vimalin Jeyalatha, Peter Sol Reinach, Zuguo Liu, Wei Li
PMID34398199
发布时间2021-08
DOI10.1167/iovs.62.10.13

实验完整度

包含动物模型、组织学、免疫荧光、TUNEL、电镜、RT-qPCR和Western blot等多层级验证,并进行了饮食转换和药物干预的功能验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠高脂饮食模型 小鼠睑板腺组织

重点核对

小鼠品系:雄性C57BL/6J,4周龄 饮食:标准饮食(10 kcal%脂肪)vs 高脂饮食(60 kcal%脂肪) 处理:罗格列酮腹腔注射,10 mg/kg/d 时间点:4周至16周 每组每个时间点小鼠数:20只

摘要

目的:确定高脂饮食(HFD)是否诱导小鼠睑板腺(MG)炎症。方法:雄性C57BL/6J小鼠分别给予标准饮食(SD)、HFD或HFD补充过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)激动剂罗格列酮,持续不同时间。定期监测体重、血脂水平和眼睑变化。MG切片进行苏木精和伊红染色、LipidTox染色、TUNEL分析和免疫染色。采用定量RT-PCR和western blot分析检测MG中相关基因表达和信号通路激活。结果:HFD喂养小鼠的MG腺泡中脂质积累更多。HFD小鼠腺周CD45阳性和F4/80阳性细胞浸润更明显,并伴有炎症相关细胞因子上调。在HFD小鼠中,PPAR-γ下调伴随丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子κB(NF-κB)信号通路的激活。HFD喂养小鼠的腺泡细胞凋亡和线粒体损伤增加。在HFD喂养的小鼠中,转换为标准饮食和罗格列酮治疗后,MG炎症得到改善。结论:HFD诱导的PPAR-γ表达下降和MAPK及NF-κB信号通路激活导致小鼠MG炎症和功能障碍。

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
高脂饮食是否诱导小鼠睑板腺炎症及其潜在机制。
核心机制
HFD诱导的PPAR-γ表达下降和MAPK/NF-κB信号通路激活导致MG炎症和功能障碍。
主要证据
高脂饮食小鼠MG中脂质积累、炎性细胞浸润、促炎细胞因子表达上调,PPAR-γ下调,MAPK和NF-κB磷酸化增加,并伴随细胞凋亡和线粒体损伤;饮食转换和罗格列酮治疗可缓解这些变化。
研究意义
研究提示PPAR-γ可能是HFD诱导的MG炎症的潜在治疗靶点,饮食控制可能是HFD相关MGD的治疗策略。

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

建立高脂饮食诱导的动物模型

模拟人类中度高脂血症,研究睑板腺的变化

雄性C57BL/6J小鼠(4周龄)喂养标准饮食或高脂饮食,持续4至16周,并设置高脂饮食加罗格列酮组和饮食转换组。

2

检测全身代谢和睑板腺分泌异常

确认高脂饮食诱导高脂血症和睑板腺分泌异常

测量体重、血清总胆固醇,并通过裂隙灯显微镜观察眼睑分泌物。

3

组织学分析睑板腺形态和脂质积累

评估高脂饮食对睑板腺组织结构和脂质分布的影响

进行H&E染色和LipidTox染色,观察腺泡周围炎症细胞浸润和脂质积累情况。

4

检测炎症细胞浸润和促炎细胞因子表达

确定高脂饮食是否诱导睑板腺炎症反应

通过免疫荧光染色检测CD45、F4/80、IL-1β、TNF-α、IL-6的表达,并通过RT-qPCR检测炎症相关基因表达。

5

检测PPAR-γ表达和MAPK/NF-κB信号通路激活

探究高脂饮食影响睑板腺炎症的分子机制

通过RT-qPCR和Western blot检测PPAR-γ表达及MAPK(JNK、ERK、p38)和NF-κB p65的磷酸化水平。

6

评估睑板腺细胞凋亡和超微结构变化

确定高脂饮食是否导致细胞凋亡和线粒体损伤

使用TUNEL染色检测凋亡细胞,透射电镜观察细胞核和线粒体形态。

7

验证饮食逆转和药物干预的效果

评估吡格列酮治疗和恢复标准饮食对HFD诱导的MG炎症的改善作用

对HFD喂养4周的小鼠给予罗格列酮(10 mg/kg/d腹腔注射)或转换回标准饮食4周,检测炎症标志物和信号通路变化。

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。

验证样本或模型特征
验证免疫效应
验证细胞功能变化
验证机制链路
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
C57BL/6J小鼠----
标准饮食 (1022)Beijing HFK Bioscience--
高脂饮食 (D12492)Research Diets--
罗格列酮Santa Cruz Biotechnologysc-202795
胆固醇检测试剂盒 (ab65390)Abcamab65390
最适切割温度包埋剂----
透射电子显微镜 (JEM2100HC)JEOLJEM2100HC
HCS LipidTOX (H34475)Thermo Fisher ScientificH34475
DAPI (H-1200)Vector LaboratoriesH-1200
正置显微镜 (DM2500)Leica MicrosystemsDM2500
Alexa Fluor 594偶联IgG (A-11058)Thermo Fisher ScientificA-11058
Alexa Fluor 488偶联IgG (A-11055)Thermo Fisher ScientificA-11055
驴抗兔IgG二抗 (A-21206)Thermo Fisher ScientificA-21206
DeadEnd荧光TUNEL检测试剂盒 (G3250)PromegaG3250
TRIzol试剂 (15596-018)Thermo Fisher Scientific15596-018
逆转录试剂盒 (RR047A)TaKaRaRR047A
SYBR Premix Ex Taq试剂盒 (RR420A)TaKaRaRR420A
StepOne实时荧光定量PCR检测系统Applied Biosystems--
裂解缓冲液 (78440)Thermo Fisher Scientific78440
BCA蛋白定量试剂盒 (23225)Thermo Fisher Scientific23225
增强化学发光试剂 (ECL-500)Lulong, Inc.ECL-500
ChemiDoc XRS成像系统Bio-Rad--
PPAR-γ抗体 (ab45036)Abcamab45036
IL-1β抗体 (ab9722)Abcamab9722
TNF-α抗体 (ab66579)Abcamab66579
F4/80抗体 (ab6640)Abcamab6640
CD45抗体 (sc-52491)Santa Cruz Biotechnologysc-52491
IL-6抗体 (12912S)Cell Signaling Technology12912S
NF-κB p65抗体 (8242)Cell Signaling Technology8242
phospho-NF-κB p65抗体 (3033)Cell Signaling Technology3033
SAPK/JNK抗体 (9258)Cell Signaling Technology9258
phospho-SAPK/JNK抗体 (9255S)Cell Signaling Technology9255S
p38 MAPK抗体 (9212L)Cell Signaling Technology9212L
phospho-p38 MAPK抗体 (4631L)Cell Signaling Technology4631L
p44/42 MAPK抗体 (4695S)Cell Signaling Technology4695S
phospho-p44/42 MAPK抗体 (9101S)Cell Signaling Technology9101S
HRP偶联抗β-actin抗体 (a5316)Sigma-Aldricha5316
封片剂 (H-5000)Vector LaboratoriesH-5000

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
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、饮食类型、高脂饮食的脂肪含量、持续时间和分组设置
阅读提示:Materials and Methods: Animals
血脂测量
禁食时间、采血时间点、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: Plasma Cholesterol Measurements
组织学分析
固定方法、切片厚度、染色方法、每组动物数量
阅读提示:Materials and Methods: Histological Analysis
脂质染色
染色浓度、孵育时间、洗涤时间、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: LipidTox Staining
免疫荧光染色
抗体稀释比例、孵育温度和时间、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: Immunofluorescent Staining
TUNEL检测
蛋白酶K处理时间、反应时间、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: TUNEL Assay
RT-qPCR
RNA提取方法、逆转录试剂盒、PCR程序、内参基因、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: RNA Extraction and Quantitative RT-PCR; Table
蛋白质印迹
蛋白提取方法、抗体稀释比例、内参蛋白、每组样本量
阅读提示:Materials and Methods: Western Blot Analysis
药物干预
给药剂量、给药方式、给药频率、给药持续时间
阅读提示:Materials and Methods: Animals
饮食干预
饮食转换的时间点和持续时间
阅读提示:Materials and Methods: Animals