miR-146a基因敲除通过加剧炎症性M1样巨噬细胞极化和血管平滑肌细胞表型转换诱导腹主动脉瘤形成

Genetic Ablation of miR-146a Induces Abdominal Aortic Aneurysm Formation by Intensifying Inflammatory M1-Like Macrophages Polarization and Vascular Smooth Muscle Cell Phenotypic Switching

作者信息Lintao Zhong, Yili Sun, Guojun Chen, Junfen Wang, Zhiwen Yang, Weilin Lu, Xiaoyong Xiao, Haoyu Song, Jie Xiong, Beiyou Lin, Kun Wang, Shuai Yang, Jianping Bin, Xiaofei Jiang
PMID41164881
发布时间2025-12
DOI10.1161/ATVBAHA.125.322994

实验完整度

包含全身性、细胞特异性敲除小鼠模型、Ang II和PPE诱导的AAA模型,并经Western blot、流式细胞术、免疫组化及Notch1抑制剂挽救实验等多层级验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠Ang II诱导AAA模型 C57BL/6J小鼠PPE诱导AAA模型 全身性miR-146a敲除小鼠 VSMC特异性miR-146a敲除小鼠 巨噬细胞特异性miR-146a敲除小鼠 THP-1细胞

重点核对

Ang II灌注剂量为1000 ng/kg/min,持续28天 PPE浓度为0.2 U,作用于腹主动脉5分钟 dibenzazepine腹腔注射剂量为20 μmol/kg/天 miR-146a敲除小鼠基因型确认使用PCR及测序 M1/M2巨噬细胞极化通过流式细胞术检测CD86和CD206标记

摘要

背景:腹主动脉瘤(AAA)是一种以慢性主动脉壁炎症为主要驱动因素的腹主动脉病理性扩张。公认的抗炎微小RNA 146a(miR-146a)已被认为是多种慢性炎症病理的关键调节因子。然而,其在AAA发病中的潜在功能作用仍有待阐明。方法:我们分别在全身性miR-146a敲除小鼠、血管平滑肌细胞(VSMC)特异性miR-146a敲除小鼠和巨噬细胞特异性miR-146a敲除小鼠中构建了Ang II(血管紧张素II)诱导和PPE(猪胰弹性蛋白酶)诱导的模型,以探讨miR-146a在AAA中的作用。使用Western blot、定量聚合酶链反应和免疫组织化学检测主动脉促炎标志物和VSMC收缩蛋白的水平,而流式细胞术用于评估M1/M2样巨噬细胞极化。为了验证下游机制,在挽救实验中腹腔注射dibenzazepine以抑制Notch1通路。结果:在Ang II诱导和PPE诱导模型中,全身性敲除miR-146a促进了AAA的发展,增加了最大主动脉直径,加剧了中膜弹性蛋白降解,并上调了主动脉促炎标志物(COX2 [环氧合酶2]、MMP [基质金属蛋白酶] 2、MMP9和CCL2 [趋化因子(C-C基序)配体2])。流式细胞术分析显示,全身性miR-146a缺陷也诱导巨噬细胞向炎症性M1表型极化。VSMC和巨噬细胞中miR-146a的条件性缺失在很大程度上重现了AAA形成和促炎效应。此外,AAV9(腺相关病毒)介导的miR-146a敲低在Ang II灌注后7天显著降低了小鼠主动脉中的VSMC收缩蛋白CNN1(calponin 1)、SM22α(平滑肌22α)和α-SMA(α-平滑肌肌动蛋白)。机制上,Notch1拮抗剂dibenzazepine有效挽救了全身性miR-146a敲除小鼠的AAA特征和M1生物标志物,同时增强了M2生物标志物。结论:miR-146a的缺失通过促进VSMC表型转换、Notch1信号介导的主动脉炎症和巨噬细胞M1极化来增强AAA的形成。因此,miR-146a在维持主动脉结构完整性以预防动脉瘤发病中起着关键作用。

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
miR-146a在腹主动脉瘤发病中是否发挥作用及其潜在机制。
核心机制
miR-146a缺失通过解除其对Notch1信号的抑制,促进巨噬细胞M1极化、加剧主动脉炎症,并加速血管平滑肌细胞表型转换,从而促进AAA形成。
主要证据
全身性及细胞特异性miR-146a敲除小鼠在Ang II和PPE诱导下AAA发生率、主动脉最大直径、弹性蛋白降解及促炎标志物(COX2、MMP2、MMP9、CCL2)均显著增加;流式细胞术显示M1/M2比例升高;VSMC收缩蛋白(CNN1、SM22α、α-SMA)表达降低;Notch1抑制剂dibenzazepine可挽救上述表型。
研究意义
miR-146a是维持主动脉结构完整性、预防动脉瘤发病的关键因子,靶向miR-146a信号轴可能为AAA的预防和管理提供新的治疗策略。

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

小鼠模型构建与基因敲除验证

构建全身性和细胞特异性miR-146a敲除小鼠,并验证敲除效率。

使用CRISPR-Cas9技术生成全身性、VSMC特异性和巨噬细胞特异性miR-146a敲除小鼠,通过PCR和测序确认基因型。

2

AAA诱导模型建立

建立Ang II和PPE诱导的AAA模型,比较miR-146a敲除对AAA发生的影响。

对小鼠进行Ang II (1000 ng/kg/min) 或PPE (0.2 U) 处理,28天或14天后评估AAA形成。

3

炎症和Elastin降解评估

检测miR-146a敲除后主动脉炎症和弹性蛋白降解的变化。

通过免疫组化、Western blot和RT-qPCR检测促炎标志物(COX2、MMP2、MMP9、CCL2)和弹性蛋白降解评分。

4

巨噬细胞极化分析

评估miR-146a缺失对主动脉巨噬细胞M1/M2极化的影响。

通过流式细胞术分析CD86+CD206- M1样和CD86-CD206+ M2样巨噬细胞比例,并在THP-1细胞中验证。

5

VSMC表型转换检测

检测miR-146a对血管平滑肌细胞表型转换的影响。

在Ang II灌注7天后,通过Western blot和RT-qPCR检测收缩蛋白CNN1、SM22α、α-SMA的表达。

6

Notch1通路验证与挽救实验

验证miR-146a通过Notch1信号发挥保护作用。

用dibenzazepine抑制Notch1,观察对AAA表型和M1/M2标志物的影响。

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
血管紧张素IISigmaA9525
微型渗透泵ALZET, DURECT CorporationModel 2004
二苯并氮杂卓----
猪胰弹性蛋白酶----
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Solabio--
抗COX2抗体Abcamab179800
抗MMP2抗体Abcamab37150
抗MMP9抗体Abcamab58803
抗CCL2抗体Abcamab25124
抗CNN1抗体Abcamab46794
抗SM22α抗体Abcamab14106
抗αSMA抗体Abcamab124964
抗Notch1抗体Cell Signaling Technology3608S
抗iNOS抗体Proteintech18985-1-AP
抗Arg1抗体Proteintech16001-1-AP
抗CD206抗体Proteintech60143-1-Ig
抗β-actin抗体Abcamab8226
HRP标记二抗Cell Signaling Technology--
增强化学发光底物GE Healthcare Life SciencesRPN2235
TRIzol试剂Invitrogen, Thermo Fisher Scientific15596018CN
SYBR Green一步法qRT-PCR试剂盒BeyotimeD7268S
抗MMP2抗体Abcamab37150
抗MMP9抗体Abcamab228402
抗CCL2抗体Abcamab25124
抗IL6抗体Abcamab7737
抗CD68抗体Abcamab283654
抗F4/80-PE抗体BioLegend123109
抗CD86-FITC抗体BioLegend105005
抗CD206-APC抗体BioLegend141707
XI型胶原酶Sigma-Aldrich--
1-s型透明质酸酶Sigma-Aldrich--
脱氧核糖核酸酶ISigma-Aldrich--
I型胶原酶Sigma-Aldrich--
尾套血压测量系统SoftronBP-2010
ImageJ软件National Institutes of Health--

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、年龄和性别:C57BL/6J,10-12周龄,雄性;Ang II剂量:1000 ng/kg/min,持续28天;PPE剂量:0.2 U,作用5分钟
阅读提示:Methods: Animals, Ang II Infusion, PPE-Induced Mouse AAA Model
基因敲除小鼠构建
CRISPR-Cas9 gRNA序列、供体载体、繁殖策略及基因型确认引物
阅读提示:Methods: Generate Global miR-146a Knockout Mice
炎症标志物检测
抗体货号及稀释比例,如COX2 (ab179800)、MMP2 (ab37150) 1:1000等;qPCR引物序列
阅读提示:Methods: Western Blot, Real-Time Quantitative PCR
巨噬细胞极化分析
流式抗体(F4/80-PE, CD86-FITC, CD206-APC)及稀释比例;主动脉消化酶浓度和时间
阅读提示:Methods: Flow Cytometry
Notch1抑制实验
dibenzazepine剂量和给药方式:20 μmol/kg/天,腹腔注射;溶剂配制;处理时间
阅读提示:Methods: Ang II Infusion and Dibenzazepine Administration