TNFR-RIPK1/RIPK3信号通路介导镧对神经细胞坏死性凋亡的作用

The TNFR-RIPK1/RIPK3 signalling pathway mediates the effect of lanthanum on necroptosis of nerve cells.

作者信息Bihui Jin, Zhe Ding, Yujiao Sun, Shujuan Gao, Xinyu Sui, Mengping Ding, Xinyi Qu, Linlin Zheng
PMID41142942
发布时间2025-10-14
DOI10.1515/biol-2022-1027

实验完整度

包含动物模型(Wistar大鼠)和多种检测方法(HE、尼氏、电镜、水迷宫、Western blot),并进行了功能验证(行为学)和机制验证(通路蛋白表达)。

主要模型

Wistar大鼠 子代大鼠海马组织

重点核对

LaCl3浓度:0.125%、0.25%、0.5%、1.0% 暴露时间:从孕期至出生后49天 行为学测试:Morris水迷宫(训练5天,测试2次) 蛋白检测:TNFR1、P-RIPK1、P-RIPK3、P-MLKL表达 样本量:每组8只(行为学、蛋白),每组6只(尼氏)

摘要

镧(La)的蓄积导致海马神经元形态和结构的改变,但具体机制尚不清楚。在LaCl3暴露的子代大鼠出生后49天,通过尼氏染色和HE染色评估海马组织中尼氏体的数量和神经细胞结构;通过电子显微镜观察海马CA1区的超微结构。LaCl3暴露后子代的学习记忆能力下降。尼氏染色显示,在La暴露大鼠中,海马中尼氏体数量显著减少,细胞排列紊乱。La暴露大鼠海马神经元的超微结构显示线粒体体积增大;嵴变短、数量减少、边缘移位;基质电子密度也降低。随着LaCl3剂量的增加,海马神经元中TNFR1、P-RIPK1、P-RIPK3和P-MLKL的含量显著增加。La暴露延缓了子代大鼠的生长发育,导致海马神经细胞坏死性凋亡,并损害空间学习和记忆,这与TNFR-RIPK1/RIPK3通路的异常表达有关。

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
LaCl3暴露是否通过TNFR-RIPK1/RIPK3信号通路诱导海马神经细胞坏死性凋亡,进而影响子代大鼠的学习记忆能力?
核心机制
LaCl3暴露激活TNFR-RIPK1/RIPK3信号通路,导致P-RIPK1、P-RIPK3、P-MLKL表达上调,引发海马神经细胞坏死性凋亡,最终损害学习记忆。
主要证据
动物实验显示LaCl3暴露导致海马神经元坏死、尼氏体减少、线粒体损伤,水迷宫行为学表现学习记忆下降,Western blot显示TNFR1、P-RIPK1、P-RIPK3、P-MLKL蛋白水平升高。
研究意义
该研究揭示了La神经毒性的潜在机制,为稀土元素的神经毒性研究提供了理论依据。

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

动物模型建立与分组

建立LaCl3暴露的子代大鼠模型,并设置不同剂量组以观察剂量效应。

将40只Wistar孕鼠随机分为对照组和4个LaCl3剂量组(0.125%、0.25%、0.5%、1.0%),从孕期开始通过饮水给予LaCl3,子代断奶后继续通过饮水暴露至49天。

2

组织病理学观察

观察LaCl3暴露对海马神经细胞形态和结构的影响。

通过HE染色和尼氏染色观察海马CA1、CA3和DG区神经细胞形态及尼氏体数量;通过电子显微镜观察海马CA1区超微结构。

3

学习记忆行为学评估

评估LaCl3暴露对子代大鼠空间学习和记忆能力的影响。

通过Morris水迷宫实验,包括定位航行实验和空间探索实验,记录逃避潜伏期、游泳距离和穿越平台次数。

4

坏死性凋亡相关蛋白检测

检测LaCl3暴露对海马组织中坏死性凋亡通路关键蛋白表达的影响。

采用Western blot检测海马组织中TNFR1、P-RIPK1、P-RIPK3、P-MLKL的表达水平,以GAPDH为内参。

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。

验证样本或模型特征
验证免疫效应
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
氯化镧Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd20211-76-1
苏木素----
伊红----
尼氏试剂----
BCA蛋白定量试剂盒Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology CO., LTD--
SDS-PAGE凝胶Beijing Dingguo Changsheng Biotechnology CO., LTD--
PVDF膜Vazyme Biotech Co., Ltd--
TNFR1抗体Signalway Antibody LLC#32304
RIPK3抗体Signalway Antibody LLC#38654
P-RIPK3抗体Signalway Antibody LLC#12840
RIPK1抗体Signalway Antibody LLC#24965
P-RIPK1抗体Signalway Antibody LLC#12953
MLKL抗体Signalway Antibody LLC#38674
P-MLKL抗体ABclonal Technology Co., LtdAP0949
GAPDH抗体Signalway Antibody LLC#21612
HRP标记的山羊抗兔IgGBeijing Zhong Shan Golden Bridge Biological Technology Co., LtdZB-2301
ECL化学发光液----
Nikon DS-U3成像系统Nikon--
ImageJ软件----

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
Wistar大鼠,每组8只,LaCl3浓度(0.125%、0.25%、0.5%、1.0%),暴露方式(孕期饮水,子代经母乳和饮水)
阅读提示:2.1 Animals
组织病理学
切片厚度3μm,HE染色时间(苏木素3-6min,伊红2-3min),尼氏染色时间5min,电镜样品固定、脱水、包埋条件
阅读提示:2.3 HE staining, 2.4 Nissl staining, 2.5 Electron microscopy
行为学
Morris水迷宫参数:池直径160cm,水温22±2℃,训练5天,每天4次,平台直径12cm,测试(定位航行和空间探索)
阅读提示:2.6 Morris water maze experiments
蛋白检测
Western blot:蛋白上样量30μg,抗体浓度(TNFR1 1:1000,P-RIPK1 1:200,P-RIPK3 1:500,P-MLKL 1:200),内参GAPDH
阅读提示:2.7 TNFR1, P-RIPK1, P-RIPK3, and P-MLKL protein expression determination