抗炎分子AIM/CD5L在雄性小鼠肠道缺血/再灌注损伤中的作用

The role of an anti-inflammatory molecule AIM/CD5L in gut ischemia/reperfusion injury of male mice.

作者信息Russell Hollis, Gaifeng Ma, Alok Jha, Megan Tenet, Takayuki Kato, Monowar Aziz, Ping Wang
PMID41162904
期刊Mol Med
发布时间2025-10-29
DOI10.1186/s10020-025-01385-1

实验完整度

包含体内小鼠模型检测AIM表达、体外细胞功能验证(细胞因子、代谢)及计算机模拟机制预测,但缺乏体内治疗实验和基因敲除等直接功能验证。

主要模型

雄性C57BL/6小鼠肠道缺血再灌注模型 原代腹腔巨噬细胞 IEC-6肠上皮细胞 RAW 264.7巨噬细胞

重点核对

肠道缺血时间60分钟,再灌注4小时 eCIRP浓度1µg/ml,rmAIM剂量0.5-5µg/ml 处理时间4-24小时 腹腔巨噬细胞种植密度50,000/100µl,IEC-6细胞100,000/100µl,RAW 264.7细胞20,000/100µl 统计分析:体内实验采用Student's t检验,体外实验采用单因素方差分析和Tukey多重比较检验

摘要

背景:急性肠道缺血的解除导致再灌注损伤,释放损伤相关分子模式(DAMPs)并造成组织损伤。一种关键的DAMP,细胞外冷诱导RNA结合蛋白(eCIRP),加剧再灌注损伤中的炎症,导致器官衰竭和死亡。巨噬细胞凋亡抑制因子(AIM或CD5L)是一种由巨噬细胞分泌的糖蛋白,可影响免疫细胞的活性。我们旨在研究AIM在缺血/再灌注(I/R)中的表达,并阐明其在巨噬细胞和肠上皮细胞中的抗炎作用。方法:雄性小鼠接受肠系膜上动脉闭塞60分钟,再灌注4小时后收集样本。通过qPCR、Western blot和ELISA评估血液和组织中AIM的表达。用重组小鼠(rm)CIRP(记为eCIRP)刺激雄性小鼠的原代腹腔巨噬细胞、IEC-6肠上皮细胞和RAW 264.7巨噬细胞,并用rmAIM处理。通过ELISA和qPCR评估细胞因子水平。使用Agilent Seahorse XF Pro分析仪测量巨噬细胞的代谢功能。通过计算机模拟方法阐明AIM、eCIRP与eCIRP受体Toll样受体4(TLR4)和髓样细胞触发受体-1(TREM-1)之间的相互作用。结果:与假手术小鼠相比,肠道I/R小鼠肺部AIM mRNA表达下降55.9%(p=0.018),蛋白水平下降26.9%(p=0.032)。肠道I/R小鼠血浆AIM浓度下降22.0%(p=0.0362)。eCIRP处理增加了巨噬细胞和肠上皮细胞促炎细胞因子的产生。这种增加被rmAIM共处理显著减弱。与单独eCIRP刺激相比,巨噬细胞经rmAIM处理后基础耗氧率增加66.7%,ATP产生增加70.3%(p<0.0001)。计算模型预测AIM与eCIRP受体TLR4和TREM-1之间存在强相互作用,并显示AIM的存在改变了eCIRP与这些受体的结合。结论:在雄性小鼠中,肠道I/R降低了肺部AIM蛋白水平和mRNA表达以及血浆AIM浓度。AIM减少eCIRP诱导的巨噬细胞促炎细胞因子产生,可能通过抑制eCIRP与TLR4和TREM-1的结合。这些发现表明AIM是雄性肠道I/R一个有前景的治疗候选药物。

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
AIM在肠道缺血/再灌注(I/R)中的表达如何,以及其对eCIRP诱导的巨噬细胞和肠上皮细胞炎症的影响及其潜在机制。
核心机制
AIM通过与eCIRP的受体TLR4和TREM-1结合,抑制eCIRP与这些受体的相互作用,从而减轻炎症反应。
主要证据
在雄性小鼠肠道I/R模型中,肺部AIM mRNA和蛋白水平及血浆AIM浓度下降;体外实验中,rmAIM剂量依赖性抑制eCIRP诱导的促炎细胞因子产生,并恢复巨噬细胞线粒体功能;计算模型预测AIM与TLR4/TREM-1的结合。
研究意义
AIM可能作为eCIRP中和疗法,用于治疗肠道I/R损伤,并可能扩展到其他由eCIRP加剧的病理状况。

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

构建肠道缺血/再灌注模型并检测AIM表达

探究急性肠道I/R对雄性小鼠AIM表达的影响

雄性C57BL/6小鼠通过夹闭肠系膜上动脉60分钟,再灌注4小时,收集肺组织和血浆,通过qPCR、Western blot和ELISA检测AIM mRNA和蛋白水平。

2

评估AIM对eCIRP诱导的巨噬细胞炎症的影响

验证AIM是否能抑制eCIRP刺激的巨噬细胞促炎细胞因子的产生

原代腹腔巨噬细胞用eCIRP(1µg/ml)和/或rmAIM(0.5、1、5µg/ml)处理4-24小时,收集上清液通过ELISA检测TNFα和IL-6。

3

评估AIM对eCIRP诱导的肠上皮细胞炎症的影响

验证AIM是否能抑制eCIRP刺激的肠上皮细胞炎症反应

IEC-6细胞用eCIRP(1µg/ml)和/或rmAIM(5µg/ml)处理24小时,ELISA检测TNFα和IL-6,qPCR检测TNFα、IL-6、MIP2和iNOS mRNA表达。

4

检测AIM对巨噬细胞代谢功能的影响

探究AIM是否恢复eCIRP导致的巨噬细胞线粒体功能障碍

RAW 264.7细胞用eCIRP(1µg/ml)和/或rmAIM(0.5、1、2µg/ml)处理16小时,使用Seahorse XF Mito Stress Test试剂盒测量耗氧率(OCR)和ATP产生。

5

计算机模拟预测AIM与eCIRP受体的相互作用

探究AIM抑制eCIRP炎症的潜在机制

从Uniprot获取蛋白序列,使用I-TASSER建模,GRAMMX和ATTRACT进行对接,PDBePISA分析相互作用指标。

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Thermo Fisher Scientific--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
青霉素/链霉素Thermo Fisher Scientific--
L-谷氨酰胺Thermo Fisher Scientific--
RPMI培养基Thermo Fisher Scientific--
HEPES缓冲液Thermo Fisher Scientific--
人重组胰岛素Thermo Fisher Scientific--
Opti-Mem减血清培养基Thermo Fisher Scientific--
磷酸盐缓冲液Crystalgen--
异氟烷----
血管夹Fine Science ToolsItem No. 18055-04
CD5L ELISA试剂盒Sino BiologicalCat. KIT50020
TNFα ELISA试剂盒BD BiosciencesCat. 558534
IL-6 ELISA试剂盒BD BiosciencesCat. 555240
TNFα ELISA试剂盒BD BiosciencesCat. 558535
IL-6 ELISA试剂盒BD BiosciencesCat. 550319
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
RNAspin小型试剂盒CytivaCat. 25050072
Veriti 96孔热循环仪Applied Biosystems--
StepOne Plus实时PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解缓冲液Roche DiagnosticsRef: 11836153001
CD5L抗体(D-11)Santa Cruz Biotechnologycat. sc-390486
GAPDH抗体ProteintechCat. No.: 60004-1-1g
Odyssey成像系统Li-Cor--
Seahorse XF Pro分析仪Agilent Technologies--
XF Wave Pro软件Agilent Technologies--
Seahorse XF RPMI培养基Agilent TechnologiesCat. No.: 103576-100
XF细胞线粒体压力测试试剂盒Agilent TechnologiesCat. No.:103015-100
重组小鼠CD5LCreative Biomartcat. Cd5l-659 M
细胞外CIRP----

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
雄性C57BL/6小鼠周龄8-13周;缺血时间60分钟;再灌注时间4小时;麻醉方法(2-4%异氟烷);血管夹型号;镇痛药物(丁丙诺啡0.05mg/kg)
阅读提示:Materials and methods: Experimental animals, Gut ischemia/reperfusion injury
细胞处理
细胞类型(原代腹腔巨噬细胞、IEC-6、RAW 264.7);种植密度;eCIRP浓度1µg/ml;rmAIM剂量;共孵育时间30分钟;处理时间4-24小时;培养基更换为Opti-Mem
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment
ELISA
样本类型(血浆、细胞上清);稀释倍数(血浆1:1000);试剂盒品牌和货号;孵育条件(过夜4°C)
阅读提示:Materials and methods: ELISA
qPCR
RNA提取方法(TRIzol或RNAspin Mini Kit);逆转录和PCR仪器;引物序列;参考基因β-actin;计算方法2^-ΔΔCt
阅读提示:Materials and methods: Real time quantitative polymerase chain reaction
Western blot
蛋白提取缓冲液成分;上样量20µg;一抗CD5L(1:250)和GAPDH(1:5000);二抗孵育时间1小时
阅读提示:Materials and methods: Western blot assay
代谢分析
细胞密度20,000细胞/孔;处理时间16小时;Seahorse培养基成分;化合物浓度(Oligomycin 1.5µM, FCCP 1µM, Rotenone/Antimycin 0.5µM)
阅读提示:Materials and methods: Seahorse metabolic assay
计算机模拟
Uniprot ID;建模方法(I-TASSER);对接工具(GRAMMX, ATTRACT);分析工具(PDBePISA)
阅读提示:Materials and methods: Computational modeling