c-Jun N-末端激酶2 (JNK2) 参与内皮素-1 (ET-1) 介导的视网膜神经节细胞神经退行性变

Involvement of c-Jun N-terminal kinase 2 (JNK2) in Endothelin-1 (ET-1) Mediated Neurodegeneration of Retinal Ganglion Cells

作者信息Bindu Kodati, Dorota L Stankowska, Vignesh R Krishnamoorthy, Raghu R Krishnamoorthy
PMID33978676
发布时间2021-05-03
DOI10.1167/iovs.62.6.13

实验完整度

研究包含基因敲除小鼠和野生型对比、免疫组化、视网膜铺片计数、视神经轴突评估等多个独立证据层级,并进行了功能验证。

主要模型

JNK2−/−小鼠 C57BL/6野生型小鼠 玻璃体内注射ET-1的RGC损伤模型

重点核对

JNK2−/−与野生型小鼠基因型 ET-1剂量:1 nmol/眼(2 µL 500 µM) 时间点:2小时、24小时、7天 RGC计数采用Brn3a染色和半自动细胞计数 轴突评估采用PPD染色和分级评分

摘要

目的:本研究旨在确定JNK2是否在内皮素介导的小鼠RGC损失中起因果作用。方法:将JNK2−/−和野生型(C57BL/6)小鼠的一只眼玻璃体内注射1 nmol ET-1,而另一只眼注射载体。在玻璃体内注射后的两个时间点(两小时和24小时)处死小鼠,评估视网膜切片中磷酸化c-Jun的水平。在另一组实验中,向JNK2−/−和野生型小鼠玻璃体内注射1 nmol ET-1或载体,并在注射后七天处死。用RGC标记物Brn3a抗体染色视网膜铺片,并定量存活的RGC。通过对苯二胺染色的视神经切片评估轴突变性。结果:玻璃体内给予ET-1在野生型小鼠中产生磷酸化c-Jun免疫染色的显著增加,而在JNK2−/−小鼠中该增加明显较低。注射ET-1七天后,野生型小鼠中RGC显著丢失26% (P < 0.05)。与注射ET-1的野生型小鼠相比,JNK2−/−小鼠在ET-1给药后表现出对RGC丢失的显著保护。在注射ET-1的野生型小鼠眼睛中,轴突数量显著减少,塌陷轴突增加。结论:JNK2似乎在ET-1介导的小鼠RGC丢失中起主要作用。在ET-1给药后,JNK2−/−小鼠的神经保护作用主要发生在RGC的胞体而非轴突。

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
JNK2是否在ET-1介导的小鼠视网膜神经节细胞丢失中起因果作用?
核心机制
JNK2介导ET-1诱导的c-Jun磷酸化,进而导致RGC凋亡性死亡。
主要证据
ET-1注射后野生型小鼠视网膜GCL等层中磷酸化c-Jun显著增加,而JNK2−/−小鼠中增加减弱;RGC计数显示野生型小鼠RGC丢失26%,JNK2−/−小鼠无显著丢失。
研究意义
研究提示JNK2是ET-1介导的RGC丢失的重要信号分子,可能成为青光眼神经保护的靶点。

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

玻璃体内注射ET-1建立RGC损伤模型

模拟ET-1升高引起的RGC损伤,评估JNK2的作用

对野生型和JNK2−/−小鼠玻璃体内注射1 nmole ET-1或载体,并在不同时间点处死。

2

免疫组化检测磷酸化c-Jun

评估ET-1诱导的JNK2下游信号激活

注射后2小时和24小时取眼球,固定、包埋、切片,用抗磷酸化c-Jun抗体进行免疫组化染色,定量各视网膜层荧光强度。

3

视网膜铺片和RGC计数

量化ET-1导致的RGC存活率变化,评估JNK2敲除的保护作用

注射后7天,取视网膜制备铺片,用Brn3a抗体染色标记RGC,在周边和中央两个偏心度拍照计数。

4

视神经轴突变性评估

确定JNK2敲除是否也保护轴突免于ET-1损伤

注射后7天,取视神经,固定、包埋、切片,进行PPD染色,评估轴突损伤、计数健康轴突和塌陷轴突。

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。

验证模型特征
验证分子表达变化
验证细胞功能变化
验证轴突变性

产品清单

实验环节名称品牌货号
内皮素-1Bachem--
乙酰丙嗪----
盐酸丙美卡因Alcon Laboratories, Inc.--
托吡卡胺----
三联抗生素(杆菌肽锌、新霉素硫酸盐和多粘菌素B硫酸盐)----
抗磷酸化c-Jun抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.SC-822
抗Brn3a抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.SC-31984
驴抗小鼠Alexa 546Life TechnologiesA10036
驴抗山羊Alexa 488InvitrogenA11055
正常驴血清----
牛血清白蛋白----
Prolong Gold抗淬灭封片剂Life Technologies--
基恩士荧光显微镜Keyence--
ImageJ----
GraphPad Prism 8GraphPad Software--

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
动物实验
小鼠品系、性别、年龄匹配,JNK2−/−小鼠基因型确认
阅读提示:Methods Animals
玻璃体内注射
ET-1剂量(1 nmole),溶剂(0.25%冰醋酸调至pH 7.0),注射体积(2 µL),注射部位(角膜缘后1mm)
阅读提示:Methods Intravitreal Injections of ET-1 or Vehicle
免疫组化
抗体浓度(phospho-c-Jun 1:50;Brn3a 1:200),固定时间,抗原修复条件
阅读提示:Methods Immunohistochemistry
RGC计数
RGC标记物(Brn3a),计数区域(周边和中央),图像采集参数,计数软件设置(ImageJ参数)
阅读提示:Methods Quantification of Retinal Ganglion Cell Survival
轴突评估
PPD染色,评分方法(0-9分),轴突计数标准
阅读提示:Methods PPD Staining of Optic Nerve for the Assessment of Axonal Damage