CTEPH来源内皮细胞的炎症特征可能是疾病进展的驱动因素

The Inflammatory Profile of CTEPH-Derived Endothelial Cells Is a Possible Driver of Disease Progression.

作者信息Valérie F E D Smolders, Kirsten Lodder, Cristina Rodríguez, Olga Tura-Ceide, Joan Albert Barberà, J Wouter Jukema, Paul H A Quax, Marie José Goumans, Kondababu Kurakula
PMID33810533
期刊Cells
发布时间2021-03-26
DOI10.3390/cells10040737

实验完整度

包含体外细胞实验(基因表达分析、免疫荧光染色和NF-κB抑制实验)及患者组织标本免疫荧光验证,但缺乏体内模型和功能验证。

主要模型

CTEPH患者肺动脉内膜切除术(PEA)来源的内皮细胞(CTEPH-ECs) 人肺动脉内皮细胞(HPAECs)作为对照 CTEPH患者PEA组织标本

重点核对

CTEPH-ECs与对照HPAECs的供体数量(n=8 vs n=3) Bay 11-7085处理浓度(1μM)和处理时间(6小时) 基础培养基血清浓度(0.1% FBS) 免疫荧光染色的抗体浓度和孵育时间 统计分析使用未配对t检验或Welch校正

摘要

慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)是一种以纤维性腔内血栓为特征并导致肺动脉闭塞的肺动脉高压形式。尽管内皮细胞(EC)功能障碍和炎症都与CTEPH发病机制相关,但CTEPH中EC基础炎症反应的调节尚未完全了解。因此,在本研究中,我们探讨了核因子(NF)-κB促炎信号通路在基础条件下CTEPH-EC中的作用。与对照细胞相比,CTEPH-EC中白细胞介素(IL)-8、IL-1β、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、C-C基序趋化因子配体5(CCL5)和血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)的基础mRNA水平上调。为了评估NF-κB信号在基础炎症激活中的参与,将CTEPH-EC与NF-κB抑制剂Bay 11-7085一起孵育。当细胞与NF-κB抑制剂孵育时,促炎细胞因子的增加被消除。为了确定NF-κB确实被激活,我们对CTEPH患者的肺动脉内膜切除术(PEA)标本和从PEA标本中分离的EC进行磷酸化NF-κB-P65染色,发现特别是血栓内的血管和CTEPH-EC对磷酸化NF-κB-P65呈阳性。总之,我们表明CTEPH-EC在基础条件下具有促炎状态,并且阻断NF-κB信号传导可减少CTEPH-EC中炎症因子的产生。因此,我们的结果表明,CTEPH-EC基础促炎状态的增加至少部分通过NF-κB信号的激活进行调节,并可能有助于CTEPH的病理生理学和进展。

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
CTEPH来源内皮细胞在基础条件下是否具有促炎状态,以及NF-κB信号通路是否参与调控这种促炎状态?
核心机制
CTEPH-ECs中NF-κB信号通路激活(p65磷酸化和核转位增加),导致下游促炎因子(IL-8、IL-1β、CCL5、MCP-1、VCAM-1等)表达上调。
主要证据
通过RT-qPCR检测到CTEPH-ECs基础状态下IL-8、MCP-1、CCL5、IL-1β和VCAM-1 mRNA水平升高;免疫荧光显示CTEPH-ECs和PEA组织内血管中pP65阳性且核定位增加;NF-κB抑制剂Bay 11-7085处理可降低VCAM-1、ICAM-1和MCP-1的表达。
研究意义
作者提出阻断NF-κB激活可能成为预防CTEPH进展或复发性PH的重要靶点。

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

分离和培养CTEPH内皮细胞

获得CTEPH患者来源的内皮细胞用于体外实验。

从CTEPH患者的肺动脉内膜切除术标本中分离内皮细胞,并进行培养和特征鉴定。

2

基础炎症基因表达检测

评估CTEPH-ECs在基础条件下炎症因子mRNA表达水平是否异常。

通过RT-qPCR检测CTEPH-ECs和对照HPAECs中IL-8、MCP-1、CCL5、IL-1β、ICAM-1和VCAM-1的mRNA表达水平。

3

NF-κB激活状态检测

确定CTEPH-ECs中NF-κB信号通路是否激活。

通过免疫荧光染色检测CTEPH-ECs和PEA组织标本中磷酸化p65(pP65)的表达和定位,并与内皮标志物CD31共定位分析。

4

NF-κB信号抑制实验

验证NF-κB信号通路是否调控CTEPH-ECs的炎症基因表达。

将CTEPH-ECs与NF-κB抑制剂Bay 11-7085孵育,检测炎症因子mRNA表达变化。

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
内皮细胞培养基ScienceCell Research Laboratories--
胎牛血清----
青霉素/链霉素溶液ScienceCell Research Laboratories--
明胶----
ReliaPrep™ RNA 细胞小量制备系统Promega--
RevertAid 第一链cDNA合成试剂盒ThermoFisher Scientific--
QuantiTect® SYBR® Green PCR 试剂盒Qiagen--
ViiA7实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Bay 11-7085Calbiochem, Millipore--
pP65抗体(兔抗磷酸化p65)SAB Biotech11260
CD31抗体(山羊抗CD31)R&D SystemsAF3628
CD31抗体(小鼠抗CD31)DakoM0823
Alexa Fluor 555抗兔二抗InvitrogenA31572
Alexa Fluor 647抗山羊二抗InvitrogenA21447
Alexa Fluor 488抗兔二抗InvitrogenA21206
Hoechst 34580Sigma-Aldrich63493
DAPI(含DAPI的ProLong™ Gold抗淬灭封片剂)InvitrogenP36931
玻片扫描仪(3DHistech Pannoramic 250)3DHistech--
Leica DM6B显微镜Leica--

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
CTEPH-ECs和HPAECs的分离与培养条件,包括培养基、血清浓度、明胶包被浓度、细胞接种密度。
阅读提示:Methods: 2.2 Pulmonary Endothelial Cell Isolation and Culture
基因表达分析
RT-qPCR反应条件、引物序列、内参基因(TBP和ARP)、样本量(n=8和n=3)、统计分析(未配对t检验)。
阅读提示:Methods: 2.3 Gene Expression Analysis, 表2
免疫荧光染色
抗体浓度、孵育时间、核染色试剂、样本固定和通透化条件、图像采集和定量方法。
阅读提示:Methods: 2.4 Immunostaining
NF-κB抑制实验
Bay 11-7085浓度(1μM)、处理时间(6小时)、培养基血清浓度(0.1% FBS)、检测的炎症因子。
阅读提示:Methods: 2.3 Gene Expression Analysis