ZFP36L1在血管损伤后再狭窄过程中通过调控血管平滑肌细胞中KLF16 mRNA的稳定性发挥作用

ZFP36L1 controls KLF16 mRNA stability in vascular smooth muscle cells during restenosis after vascular injury

作者信息Ningheng Chen, Shiyong Wu, Kangkang Zhi, Xiaoping Zhang, Xueli Guo
PMID38653384
发布时间2024-07-13
DOI10.1016/j.yjmcc.2024.04.012

实验完整度

包含体外细胞实验(过表达/干扰、功能检测)、分子机制实验(RIP、双荧光素酶、RNA稳定性)及大鼠颈动脉球囊损伤模型,多重验证功能与机制。

主要模型

大鼠原代血管平滑肌细胞(VSMCs) 大鼠颈动脉球囊损伤模型

重点核对

VSMCs分离自10-12周龄雄性Wistar大鼠胸主动脉,使用5-8代细胞 ZFP36L1过表达使用pcDNA3.1载体,干扰使用shRNA,转染试剂为Lipofectamine 3000 细胞处理条件:TGF-β(10 ng/ml)、PDGF-BB(20 ng/ml)、FBS(10%) 大鼠颈动脉球囊损伤模型:8周龄Wistar大鼠,2F Fogarty球囊导管,损伤后注入腺病毒ZFP36L1(1×10^8 PFU) RNA稳定性实验:放线菌素D(5 μg/ml)处理2、4、6、8小时

摘要

RNA结合锌指蛋白36(ZFP36)家族通过转录后调控参与包括转变和分化在内的众多生理过程。ZFP36L1是ZFP36家族的成员。本研究旨在评估ZFP36L1在再狭窄中的作用。我们发现,在TGF-β、PDGF-BB和FBS诱导的VSMC表型转化以及大鼠颈动脉损伤模型中,ZFP36L1的表达受到抑制。此外,我们发现ZFP36L1的过表达抑制了VSMCs的增殖和迁移,并促进了VSMC收缩基因的表达;而ZFP36L1干扰则促进了VSMCs的增殖和迁移,并抑制了收缩基因的表达。此外,RNA结合蛋白免疫沉淀和双荧光素酶报告基因实验表明,ZFP36L1通过转录后调控KLF16来调节VSMCs的表型转化。最后,我们在大鼠颈动脉球囊损伤动物模型中的研究结果进一步证实,ZFP36L1通过转录后调控KLF16来调节VSMCs的表型转化,并在体内血管损伤和再狭窄中进一步发挥作用。

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
ZFP36L1在血管损伤后再狭窄中对血管平滑肌细胞表型转化的作用及其分子机制是什么?
核心机制
ZFP36L1通过结合KLF16 mRNA 3'UTR的ARE位点,促进KLF16 mRNA降解,从而抑制KLF16表达,进而抑制VSMC增殖、迁移并维持收缩表型。
主要证据
体外过表达/干扰ZFP36L1后检测VSMC增殖、迁移及收缩/合成标志物;RIP和双荧光素酶实验证明ZFP36L1直接结合KLF16 3'UTR;大鼠颈动脉球囊损伤模型中,ZFP36L1过表达减少内膜增生,且干扰KLF16逆转ZFP36L1干扰的效应。
研究意义
本研究揭示ZFP36L1通过调控KLF16参与血管损伤后再狭窄的机制,为再狭窄的防治提供潜在靶点。

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

模型建立与ZFP36L1表达检测

验证ZFP36L1在病理模型和表型转化中的表达变化。

建立大鼠颈动脉球囊损伤模型;用TGF-β、PDGF-BB、FBS处理VSMCs;qPCR和Western blot检测ZFP36L1表达。

2

ZFP36L1功能验证(体外)

验证ZFP36L1对VSMC增殖、迁移和表型标志物的影响。

通过过表达或干扰ZFP36L1,使用CCK-8、划痕实验、Transwell实验检测增殖和迁移;Western blot检测α-SMA、SM-MHC、OPN。

3

机制研究:ZFP36L1与KLF16的相互作用

验证ZFP36L1是否通过结合KLF16 mRNA 3'UTR调控其表达。

在VSMCs中过表达或干扰ZFP36L1,检测KLF16表达;RIP实验验证ZFP36L1与KLF16 mRNA结合;双荧光素酶报告实验验证结合位点;RNA稳定性实验检测mRNA半衰期。

4

体内功能验证

验证ZFP36L1过表达对大鼠颈动脉球囊损伤后内膜增生的影响。

建立大鼠颈动脉球囊损伤模型,局部注射腺病毒过表达ZFP36L1,4周后取动脉进行H&E、免疫组化、免疫荧光和Western blot分析。

5

体内机制验证

验证ZFP36L1通过KLF16调控体内VSMC表型和内膜增生。

在颈动脉损伤模型中,同时干扰ZFP36L1和KLF16,观察对内膜增生、VSMC增殖及标志物表达的影响。

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
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
胶原酶Sigma Aldrich--
胰弹性蛋白酶Sigma Aldrich--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
pcDNA3.1载体----
shRNA载体----
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript逆转录试剂Takara--
SYBR Green实时PCR预混液Toyobo--
CCK-8试剂盒MCE--
Transwell小室Millipore--
结晶紫----
M-PER哺乳动物蛋白提取试剂Thermo Fisher Scientific--
BSA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗ZFP36L1抗体Lifespan BioscienceLS-B13593
抗KLF16抗体Biossbs-16755R
抗α-SMA抗体Santa Cruzsc-32313
抗SM-MHC抗体Santa Cruzsc-6956
抗OPN抗体Abcamab-63856
抗α-Tubulin抗体Santa Cruzsc-58666
增强化学发光试剂Millipore--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
RIP检测试剂盒MBL--
抗ZFP36L1抗体Lifespan BioscienceLS-B13593
RNeasy Micro RNA纯化试剂盒Qiagen--
2F Fogarty球囊栓塞导管----
表达ZFP36L1的腺病毒载体----
抗KLF16抗体Biossbs-16755R
抗Ki-67抗体Abcam--
抗α-SMA抗体Santa Cruzsc-32313
抗ZFP36L1抗体FineTestFNab09624
CoraLite488或CoraLite594偶联二抗Thermo Fisher Scientific--
DAPI染色液----
SPSS 21.0统计分析软件IBM--
GraphPad Prism 9.0统计分析软件GraphPad--

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
细胞培养
VSMCs分离自10-12周龄雄性Wistar大鼠胸主动脉;培养基含20% FBS和1%青霉素/链霉素;使用5-8代细胞
阅读提示:2.1 Cell culture
基因操作
过表达质粒pcDNA3.1-ZFP36L1;shRNA序列;转染试剂Lipofectamine 3000
阅读提示:2.2 和2.3节
细胞功能检测
CCK-8检测细胞密度2×10^4 cells/ml;Transwell上室1×10^5 cells;划痕实验2×10^5 cells
阅读提示:2.5 2.6 2.7节
分子机制实验
双荧光素酶报告实验中KLF16 3'UTR野生型和突变体构建;RIP实验抗ZFP36L1抗体;RNA稳定性实验中放线菌素D浓度5 μg/ml
阅读提示:2.9 2.10 2.11节
动物实验
大鼠周龄8周;分组:sham、损伤、损伤+ZFP36L1过表达,每组6只;戊巴比妥麻醉剂量60 mg/kg;损伤后注入腺病毒1×10^8 PFU;4周后取材
阅读提示:2.12节
组织学分析
切片厚度:H&E 4μm,IHC 6μm,IF 5μm;抗原修复条件
阅读提示:2.13 2.14 2.15节