CTRP13通过NAMPT1缓解腹主动脉瘤的形成

CTRP13 Mitigates Abdominal Aortic Aneurysm Formation via NAMPT1

作者信息Wenjing Xu, Yuelin Chao, Minglu Liang, Kai Huang, Cheng Wang
PMID32966772
期刊Mol Ther
发布时间2021-01-06
DOI10.1016/j.ymthe.2020.09.009

实验完整度

包含患者血清样本、两种小鼠模型、细胞实验及机制验证,功能验证和体内外验证齐全。

主要模型

ApoE−/−小鼠Ang II诱导的AAA模型 C57BL/6J小鼠CaCl2诱导的AAA模型 RAW264.7小鼠巨噬细胞系 人类主动脉平滑肌细胞(HASMCs)

重点核对

CTRP13给药剂量200 μg/kg,隔日腹腔注射,持续4周 Ang II以1 μg/kg/min的速率泵入ApoE−/−小鼠28天 CaCl2以0.5 mol/L浸湿纱布敷于C57BL/6J小鼠腹主动脉15分钟 NAMPT1 shRNA慢病毒敲低(1×10^9病毒基因组颗粒/只)

摘要

腹主动脉瘤(AAA)是一种危及生命的心血管疾病,以腹主动脉局部扩张为特征。C1q/肿瘤坏死因子(TNF)相关蛋白-13(CTRP13)是一种分泌型脂肪因子,在心血管系统中发挥重要作用。然而,CTRP13在AAA形成和发展中的功能作用尚未被探索。在本研究中,我们确定了AAA患者和由血管紧张素II(Ang II)在ApoE−/−小鼠或CaCl2在C57BL/6J小鼠中诱导的啮齿动物AAA模型的血样中,血清CTRP13水平显著下调。使用两种不同的小鼠AAA模型,CTRP13被证明能有效降低AAA的发生率和严重程度,同时减少主动脉巨噬细胞浸润、促炎细胞因子(白细胞介素-6 [IL-6]、TNF-α和单核细胞趋化蛋白1 [MCP-1])的表达以及血管平滑肌细胞(SMC)凋亡。机制上,烟酰胺磷酸核糖转移酶1(NAMPT1)被确定为CTRP13的新靶点。CTRP13补充以泛素-蛋白酶体依赖性方式显著逆转了体内外NAMPT1表达的降低。NAMPT1敲低进一步阻断了CTRP13对血管炎症和SMC凋亡的有益作用。总的来说,我们的研究表明CTRP13管理可能是预防AAA形成的有效治疗方法。

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
CTRP13是否以及如何影响腹主动脉瘤的形成和发展?
核心机制
CTRP13通过抑制泛素-蛋白酶体途径的降解来上调NAMPT1表达,进而减少血管炎症和SMC凋亡。
主要证据
在两种小鼠模型和细胞实验中,CTRP13补充降低AAA发生率和严重程度,减少巨噬细胞浸润和炎症因子表达,并抑制SMC凋亡;NAMPT1敲低逆转这些保护作用。
研究意义
CTRP13管理可能是预防AAA形成的有效治疗策略,但需要进一步的临床研究。

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

临床样本检测

探究AAA患者血清CTRP13水平的变化及其与AAA大小的相关性

收集35例AAA患者和19例健康对照的血清,用ELISA检测CTRP13水平,并进行相关性分析。

2

小鼠模型建立

建立Ang II和CaCl2诱导的小鼠AAA模型,检测CTRP13动态变化

对ApoE−/−小鼠泵入Ang II 28天,对C57BL/6J小鼠应用CaCl2 15分钟,检测血清CTRP13水平。

3

体内药效验证

评估CTRP13补充对两种AAA模型的影响

腹腔注射重组CTRP13(200 μg/kg)隔日一次,共4周,检测AAA发生率、主动脉直径、弹性蛋白降解等。

4

细胞功能验证

验证CTRP13对巨噬细胞炎症和SMC凋亡的影响

培养基中添加Ang II和/或CTRP13处理RAW264.7和HASMCs,检测炎症因子表达和凋亡。

5

机制探索

鉴定CTRP13的靶点并研究其调控机制

用iTRAQ蛋白质组学筛选差异蛋白,发现NAMPT1;用western blot、qPCR、放线菌酮追踪、MG132和泛素化实验验证CTRP13对NAMPT1的调控。

6

靶点功能验证

验证NAMPT1是否介导CTRP13的保护作用

在体内和体外敲低NAMPT1,观察CTRP13对AAA形成、炎症和凋亡的影响是否阻断。

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
酶联免疫吸附测定试剂盒Aviscera Bioscience--
渗透压泵ALZETmodel 2004, 10389-18
血管紧张素IISigmaA9525
Verhoeff-Van Gieson染色Abcam--
抗平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab7817
抗CD68抗体Bio-RadMCA1957
小鼠巨噬细胞系ATCC--
人主动脉平滑肌细胞ScienCell--
平滑肌细胞生长添加物ScienCellcatalog no. 1152
弹性蛋白酶Sigma--
I型胶原酶Worthington--
Acclaim PepMap RSLC色谱柱Thermo Fisher Scientific--
Q Exactive质谱仪Thermo Fisher Scientific--
TUNEL TMR红色试剂盒Roche Applied Science--
DAPISigma-Aldrich--
抗IL-6抗体Cell Signaling Technology12912 and 12153
抗TNF-α抗体Cell Signaling Technology3707
抗MCP-1抗体Cell Signaling Technology39091 and 41987
抗NAMPT1抗体Bethyl LaboratoriesA300-372A
抗Bcl2抗体Abcamab182858
抗Bax抗体Abcamab32503
抗HA抗体Cell Signaling Technology3724
抗MYC抗体Cell Signaling Technology2276
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8226
磁珠Thermo Fisher Scientific88803
TRIzol试剂Takara--
Prime Script反转录试剂盒Takara--
SYBR Green荧光染料Bio-Rad--
CFX96实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
比色试剂盒BioVision Research Products--
商业试剂盒AdipoGen Life Sciences--

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
临床样本检测
本研究纳入35例AAA患者和19例健康对照,需确认患者诊断标准和对照组纳入标准。
阅读提示:Materials and Methods: Patient Sample Collection
小鼠AAA模型建立
Ang II诱导模型:ApoE−/−小鼠,Ang II以1 μg/kg/min泵入28天;CaCl2模型:C57BL/6J小鼠,0.5 mol/L CaCl2敷15分钟。
阅读提示:Materials and Methods: Ang II Infusion Model, CaCl2 Application Model
CTRP13给药
重组CTRP13蛋白200 μg/kg,隔日腹腔注射,持续4周。
阅读提示:Materials and Methods: Mice
细胞处理
体外:Ang II 10^-7 M,CTRP13 300 ng/mL,处理24小时;血清饥饿24小时。
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture