Gp130通过STAT3/JAK2通路促进过敏性结膜炎的炎症反应

Gp130 Promotes Inflammation via the STAT3/JAK2 Pathway in Allergic Conjunctivitis

作者信息Jiayu Bao, Peng Zhang, Binge Wu, Jingyi Wang, Siyuan Li, Ao Li, Ying Jie
PMID37022703
发布时间2023-04
DOI10.1167/iovs.64.4.5

实验完整度

包含OVA诱导小鼠模型、组胺刺激的细胞模型、患者样本(血清、泪液)等多个证据层级,并通过LMT-28抑制gp130验证功能及机制。

主要模型

OVA诱导的BALB/c小鼠AC模型 组胺刺激的人结膜上皮细胞(HConEpiCs) AC患者血清和泪液样本

重点核对

OVA诱导的BALB/c小鼠,6-8周龄,雄性,分组:OVA、NC、LMT-28,各15只 LMT-28处理:浓度1 ug/uL,每日3次,OVA刺激后30分钟滴眼 HConEpiCs用0.1 µmol/L组胺刺激24小时 人血清和泪液中gp130水平与IgE及瘙痒评分的相关性 关键抗体:抗p-gp130 (abs131809)、抗p-JAK2 (3771)、抗p-STAT3 (9145T)

摘要

目的:过敏性结膜炎(AC)是一种全球常见的过敏性疾病,需要准确的筛查和早期诊断。我们发现gp130对AC至关重要,因为AC中gp130水平升高。因此,本研究旨在阐明gp130在AC中的功能及可能的潜在机制。方法:为了比较mRNA表达谱,对OVA诱导的BALB/c小鼠AC结膜组织进行RNA测序(RNA-seq)分析,随后进行生物信息学分析。进行了一项非随机研究,包括57名AC患者和24名性别和年龄匹配的健康个体。使用蛋白芯片检测患者泪液中的细胞因子水平。使用无标记定量质谱法检测患者血清中差异表达的蛋白质。使用组胺刺激的结膜上皮细胞(HConEpiCs)构建细胞模型。将可抑制gp130磷酸化的LMT-28滴入小鼠眼表,观察其症状。结果:Gp130在OVA诱导小鼠的结膜组织、患者血清和泪液以及组胺刺激的HConEpiCs中上调。信号转导和转录激活因子3(STAT3)和Janus激酶2(JAK2)在OVA诱导的AC小鼠结膜组织和HConEpiCs中上调。LMT-28处理小鼠的眼表炎症显著缓解。LMT-28处理小鼠血清中IgE、IL-4、IL-5和IL-13的表达下降。与OVA诱导的小鼠相比,结膜组织中的肥大细胞数量减少。结论:Gp130可能通过gp130/JAK2/STAT3通路在AC中发挥重要作用。抑制gp130磷酸化可减轻小鼠眼表炎症,为AC提供了潜在的治疗方法。

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
gp130在过敏性结膜炎(AC)中的表达变化及其在疾病发生发展中的作用和潜在机制是什么?
核心机制
gp130通过激活JAK2/STAT3信号通路促进AC的炎症反应。
主要证据
OVA诱导的AC小鼠结膜组织和组胺刺激的HConEpiCs中gp130、JAK2、STAT3磷酸化水平升高;LMT-28抑制gp130磷酸化可减轻小鼠眼表炎症,降低血清IgE、IL-4、IL-5、IL-13水平并减少肥大细胞浸润。
研究意义
研究表明gp130/JAK2/STAT3通路在AC发病中起重要作用,抑制gp130磷酸化可能成为AC的潜在治疗策略。

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

构建OVA诱导的AC小鼠模型

建立过敏性结膜炎的动物模型,用于后续表达谱分析和功能验证。

对6-8周龄雄性BALB/c小鼠在第0天和第7天皮下注射OVA和铝佐剂进行免疫,两周后用OVA眼药水激发至少9天。对照组给予PBS。

2

RNA-seq和生物信息学分析

比较AC和正常结膜组织的mRNA表达谱,筛选差异表达基因。

提取OVA诱导小鼠和正常小鼠结膜组织RNA,进行RNA-seq,并用生物信息学工具(HISAT2、StringTie、edgeR/EBSeq)分析差异表达基因。

3

检测患者样本中gp130水平及与临床指标相关性

验证gp130在AC患者中的表达变化,并评估其与疾病严重程度的相关性。

收集AC患者和健康对照的泪液和血清,通过蛋白芯片、质谱、Luminex和ELISA检测gp130水平,并分析其与IgE和瘙痒评分的相关性。

4

建立组胺刺激的HConEpiCs细胞模型

验证gp130在细胞水平对组胺刺激的响应,并模拟AC的体外炎症状态。

HConEpiCs细胞用0.1 µmol/L组胺刺激24小时,检测细胞活力(MTT)、IL-6和IL-8分泌(ELISA)、gp130表达(Western blot)。

5

验证gp130/JAK2/STAT3通路激活

探究gp130在AC中是否通过JAK2/STAT3通路发挥炎症作用。

通过Western blot检测OVA小鼠结膜组织和组胺刺激的HConEpiCs中p-JAK2、p-STAT3的表达水平。

6

LMT-28抑制gp130磷酸化并评估体内效果

验证抑制gp130能否缓解AC的眼表炎症,评估治疗潜力。

对OVA诱导的小鼠眼部给予LMT-28(抑制gp130磷酸化),观察眼表症状,检测结膜组织中p-gp130、p-JAK2、p-STAT3水平,血清IgE、IL-4、IL-5、IL-13含量,并通过甲苯胺蓝染色观察肥大细胞浸润。

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
TRIzol试剂Yeasen Biotech--
cDNA合成预混液文中未明确说明--
SYBR Green预混液文中未明确说明--
NEBNext Ultra RNA文库制备试剂盒(Illumina)New England Biolabs--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
人类抗体芯片507H-Wayen Biotechnologies--
人类预混多因子检测试剂盒Bio-Techne--
人IgE ELISA试剂盒ThermoFisherBMS2097
人sIL-6ST/gp130/CD130 ELISA试剂盒ThermoFisherEHIL6ST
gp130兔多克隆抗体Absinabs131809
IL-5兔多克隆抗体Absinabs118045
IL-4兔多克隆抗体Absinabs131221
抗Gp130抗体Absin Bioscienceabs139867
抗磷酸化gp130抗体Absin Bioscienceabs131809
抗IL-5抗体Absin Bioscienceabs118045
抗IL-4抗体Absin Bioscienceabs131221
抗JAK2抗体Cell Signaling Technology3230
抗磷酸化JAK2抗体Cell Signaling Technology3771
抗STAT3抗体Cell Signaling Technology9139T
抗磷酸化STAT3抗体Cell Signaling Technology9145T
抗GAPDH抗体Yeasen Biotechnology30202
DMEM培养基Gibco11965092
胎牛血清Gibco--
二甲基亚砜----
组胺----
MTT检测试剂盒文中未明确说明--
小鼠IgE ELISA试剂盒ThermoFisherEMIGHE
IL-4 ELISA试剂盒Sigma-AldrichRAB0300
IL-5 ELISA试剂盒Sigma-AldrichRAB0304
IL-13 ELISA试剂盒Sigma-AldrichRAB0257

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、分组、OVA免疫剂量、LMT-28浓度及给药频率
阅读提示:Methods - Animal Model
细胞模型
细胞系(HConEpiCs)、组胺浓度(0.1 µmol/L)、刺激时间(24小时)、DMSO对照浓度
阅读提示:Methods - Cell Culture and Treatment
临床样本
患者入排标准、泪液和血清采集时间、样本量(n=14、n=40等)、检测方法(Luminex、ELISA)
阅读提示:Methods - Human Participants, Inclusion and Exclusion Criteria, Measurement of gp130 Levels in Tears, Determination of Serum Total Immunoglobulin E and gp130 Levels
组学分析
RNA-seq分析流程(HISAT2、StringTie、edgeR/EBSeq)及统计阈值(P < 0.01),质谱分析方法
阅读提示:Methods - RNA-Sequencing and Analysis, Label-Free Quantitative Mass Spectrometry
统计与数据分析
统计检验方法(Mann-Whitney U、t检验)、相关性分析(Spearman)、显著性水平
阅读提示:Methods - Quantification and Statistical Analysis