CRISPLD2通过GRP78抑制HMGB1/TLR4轴介导的STING棕榈酰化,从而保护肝脏免受炎症和纤维化的影响

CRISPLD2 protects against liver inflammation and fibrosis via GRP78 to repress HMGB1/TLR4 axis-mediated STING palmitoylation.

作者信息Haoye Zhang, Juan Wang, Hui Yang, Yu Yan, Jiafeng Zou, Zhenguo Liu
PMID42043873
发布时间2026-04-24
DOI10.1097/HC9.0000000000000954

实验完整度

包含体外细胞共培养、分子互作机制验证、体内CCl4小鼠模型及人肝样本分析等多个独立证据层级,并进行功能获得与缺失验证。

主要模型

原代小鼠肝细胞 JS-1细胞 HEK293T细胞 CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型 人肝组织样本(非纤维化与纤维化)

重点核对

HMGB1处理浓度5 μg/mL CRISPLD2处理浓度1、5、10、20 μg/mL TAK-242(TLR4抑制剂)浓度10 nM CCl4诱导肝纤维化小鼠模型(0.5 mL/g腹腔注射,每周两次,共5周) CRISPLD2重组蛋白体内给药剂量(100 ng/g,静脉注射,每周三次,共5周)

摘要

背景:由慢性炎症引起的肝纤维化仍然是各种肝脏疾病的主要驱动因素。然而,针对肝纤维化的有效疗法有限。在此,我们阐明了肝纤维化背后的复杂分子机制。方法:原代肝细胞与JS-1细胞共培养。通过ELISA评估炎症细胞因子水平。通过蛋白质印迹和免疫组织化学染色检测肝纤维化标志物和目标分子水平。通过酰基-生物素交换(ABE)测定、Co-IP、邻近连接测定、生物素pull-down和GST pull-down测定分析分子机制。通过免疫荧光染色观察分子的共定位和亚细胞定位。通过CCl4在小鼠中诱导肝纤维化,并通过Masson三色和天狼星红染色确定。通过HE染色、血清ALT和AST水平评估肝损伤。结果:高迁移率族蛋白B1(HMGB1)与Toll样受体4(TLR4)结合,促进干扰素基因刺激因子(STING)的棕榈酰化,这导致体外肝细胞炎症和JS-1细胞活化。此外,富含半胱氨酸的分泌蛋白LCCL结构域蛋白2(CRISPLD2)阻断HMGB1/TLR4轴介导的STING棕榈酰化及随后的肝纤维化。机制上,CRISPLD2招募78 kDa葡萄糖调节蛋白(GRP78)通过自噬-溶酶体途径触发TLR4降解。CRISPLD2处理通过灭活HMGB1/TLR4/STING通路减轻了CCl4诱导的小鼠炎症和肝纤维化。结论:CRISPLD2通过与GRP78相互作用灭活HMGB1/TLR4通路,从而抑制STING棕榈酰化,减轻肝细胞炎症反应和纤维化。

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
CRISPLD2是否通过抑制HMGB1/TLR4轴介导的STING棕榈酰化来减轻肝脏炎症和纤维化?
核心机制
CRISPLD2招募GRP78,通过自噬-溶酶体途径促进TLR4降解,从而灭活HMGB1/TLR4通路,抑制STING在C64位点的棕榈酰化,减轻肝细胞炎症反应和纤维化。
主要证据
体外实验中原代肝细胞与JS-1细胞共培养、ABE和Acyl-RAC实验证明HMGB1/TLR4促进STING棕榈酰化,CRISPLD2抑制该过程;Co-IP、生物素pull-down和GST pull-down证实CRISPLD2与GRP78互作并促进TLR4自噬降解;CCl4小鼠模型中CRISPLD2减轻炎症和纤维化;人肝纤维化样本中CRISPLD2和GRP78水平降低,STING棕榈酰化水平升高,且负相关。
研究意义
研究揭示了CRISPLD2/TLR4/STING轴在肝细胞炎症和纤维化中的关键调控作用,为开发肝纤维化新型治疗策略提供了理论基础。

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

体外验证HMGB1/TLR4在肝细胞炎症和纤维化中的作用

评估HMGB1是否通过TLR4激活诱导肝细胞炎症和纤维化。

原代肝细胞用HMGB1处理,并与JS-1细胞共培养,用ELISA检测炎症因子,用Western blot检测纤维化标志物;使用TLR4抑制剂TAK-242验证TLR4的介导作用。

2

验证STING棕榈酰化及其C64位点的重要性

探究HMGB1/TLR4轴是否通过STING棕榈酰化介导炎症和纤维化,并验证C64位点的关键作用。

通过ABE和Acyl-RAC实验测定STING棕榈酰化水平;用2-BP和palmostatin B处理调节棕榈酰化;在HEK293T细胞中过表达STING-WT或STING-C64A;在原代肝细胞中敲低STING并回补STING-WT或STING-C64A,检测炎症因子和纤维化标志物。

3

验证CRISPLD2对HMGB1/TLR4介导的STING棕榈酰化和炎症的抑制作用

确定CRISPLD2是否能阻止HMGB1/TLR4轴介导的STING棕榈酰化及随后的炎症和纤维化。

用HMGB1和不同浓度CRISPLD2处理原代肝细胞,与JS-1细胞共培养,检测炎症因子和纤维化标志物,并通过ABE测定STING棕榈酰化。

4

验证CRISPLD2通过自噬-溶酶体途径降解TLR4

阐明CRISPLD2下调TLR4蛋白的机制。

用CRISPLD2处理原代肝细胞,结合CQ或MG132处理,检测TLR4蛋白水平;检测自噬相关蛋白ATG7、LC3、p62;通过Co-IP检测TLR4与LC3/p62的相互作用。

5

验证CRISPLD2介导GRP78的膜转位及其与TLR4的互作

探究CRISPLD2是否通过招募GRP78促进TLR4降解。

用CRISPLD2和/或HMGB1处理原代肝细胞,通过Co-IP、生物素pull-down、GST pull-down和免疫荧光检测CRISPLD2与GRP78的相互作用、GRP78的膜转位及与TLR4的关联。

6

验证GRP78在CRISPLD2介导的TLR4降解和抗炎作用中的必要性

确认GRP78敲低是否能阻断CRISPLD2的保护作用。

在原代肝细胞中敲低GRP78,用CRISPLD2处理,检测TLR4、自噬相关蛋白、STING棕榈酰化、炎症因子和纤维化标志物。

7

体内验证CRISPLD2对CCl4诱导的肝纤维化的保护作用

评估CRISPLD2在动物模型中对肝脏炎症和纤维化的治疗效果。

C57BL/6J小鼠腹腔注射CCl4诱导肝纤维化,同时静脉注射CRISPLD2重组蛋白,检测肝功能、组织病理、炎症因子、纤维化标志物、STING棕榈酰化及关键蛋白共定位。

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
重组小鼠HMGB1蛋白Sino Biological50913-M01H
重组小鼠CRISPLD2蛋白CusabioCSB-YP805372MO
重组小鼠IgG3蛋白Sino Biological51096-MNAH
TAK-242MCEHY-11109
2-溴棕榈酸酯MCEHY-111770
Palmostatin BMCEHY-120911
MG132MCEHY-13259
氯喹MCEHY-17589A
RPMI 1640培养基Gibco--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
蛋白提取试剂盒KeyGENKGB5303
BCA蛋白定量试剂盒KeyGENKGB2101
New Super ECL检测试剂盒KeyGENKGC4602
抗α-SMA抗体Abcamab7817
抗FN抗体Abcamab2413
抗col1a1抗体Abcamab279711
抗CRISPLD2抗体Biorbytorb478011
抗TLR4抗体Thermo Fisher ScientificMA5-16216
抗ATG3抗体Thermo Fisher Scientific720056
抗ATG7抗体Abcamab133528
抗ATG12抗体Abcamab155589
抗ATG16L1抗体Abcamab233796
抗LC3抗体Abcamab192890
抗p62抗体Abcamab109012
抗STING抗体Thermo Fisher ScientificPA5-83404
抗GRP78抗体Thermo Fisher ScientificMA5-27686
抗PCNA抗体Abcamab29
抗Calnexin抗体Abcamab22595
抗β-actin抗体Abcamab6276
山羊抗兔IgGAbcamab6721
山羊抗小鼠IgGAbcamab205719
巯基丙基琼脂糖Sigma-Aldrich--
抗STING抗体Thermo Fisher ScientificMA562089
膜和胞浆蛋白提取试剂盒BeyotimeP0033
抗LC3抗体Abcamab229327
抗p62抗体Abcamab109012
抗TLR4抗体Thermo Fisher Scientific48-2300
抗GRP78抗体Thermo Fisher ScientificPA5-85169
Duolink邻近连接检测试剂盒Sigma-AldrichDUO92007
Masson三色染色试剂盒SolarbioG1340
天狼星红染色试剂盒SolarbioG1472
小鼠IL-6 ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0007
小鼠IL-1β ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0002
小鼠TNF-α ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0034
自动生化分析仪SysmexBX-3010
共聚焦显微镜Zeiss--
激光共聚焦显微镜Thermo Fisher Scientific--
光学显微镜Olympus--
嘌呤霉素MCE--
异丙基-β-D-1-硫代半乳糖苷文中未明确说明--
pGEX-4T-1载体文中未明确说明--
谷胱甘肽磁珠文中未明确说明--
抗GST标签磁珠文中未明确说明--
山羊抗兔IgG H&L (Alexa Fluor 488)Abcamab150077
山羊抗小鼠IgG H&L (Cy5)Abcamab6563

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
细胞培养与处理
原代肝细胞来源(C57BL/6J小鼠,8周龄);HMGB1浓度5 μg/mL;处理时间3-48小时;CRISPLD2浓度1-20 μg/mL;TAK-242浓度10 nM;2-BP浓度100 μM;palmostatin B浓度10 μM;MG132浓度20 μM;CQ浓度10 mM
阅读提示:Methods: Cell culture and treatment
细胞转染
HEK293T细胞密度(5×10^5细胞/孔);Lipofectamine 2000使用;慢病毒感染复数MOI 30;嘌呤霉素筛选浓度2 μg/mL
阅读提示:Methods: Cell transfection
ABE和Acyl-RAC实验
NEM封闭游离巯基;羟胺浓度(2 M);Biotin-BMCC加入;ABE中抗STING抗体(MA562089)
阅读提示:Methods: Acyl-resin-assisted capture (Acyl-RAC) 和 Acyl-biotin exchange (ABE)
分子互作实验
Co-IP中抗体(LC3、p62、TLR4、GRP78);生物素pull-down中生物素标记CRISPLD2;GST pull-down中GST-GRP78蛋白
阅读提示:Methods: Co-immunoprecipitation (Co-IP), Biotin pull-down assay, GST pull-down assay
动物实验
小鼠品系C57BL/6J,8周龄;CCl4剂量0.5 mL/g,腹腔注射,每周两次,共5周;CRISPLD2剂量100 ng/g,静脉注射,每周三次,共5周;分组(sham、CCl4、CCl4+CRISPLD2等)每组6只
阅读提示:Methods: Animal model
组织病理
切片厚度4 μm;HE、Masson、Sirius Red染色试剂盒;炎症半定量评分0-3
阅读提示:Methods: Histopathological examination
统计分析
学生t检验(两组)或单因素方差分析(三组及以上),p<0.05为显著
阅读提示:Methods: Statistical analysis