TRIM16通过YAP1的K63连接泛素化经YAP/Nrf2轴减轻小鼠脓毒症诱导的急性肝损伤

TRIM16 mediates YAP1 K63-linked ubiquitination to alleviate sepsis-induced acute liver injury through YAP/Nrf2 axis in mice.

作者信息Kaina Zhang, Mengqing Liu, Yeqing Zheng, Zuozhong Gao, Ziwei Dong, Mengyao You, Yang Guo, Fanfan Liang, Zhenghang Zhao
PMID41437125
发布时间2025-12-23
DOI10.1186/s13578-025-01517-4

实验完整度

高

包含体外细胞实验(LPS处理、siRNA、过表达)、体内动物实验(CLP模型、AAV9过表达)及机制验证(Co-IP、泛素化检测),多层级交叉验证。

主要模型

小鼠原代肝细胞 人肝细胞系WRL68、L02 大鼠肝细胞系BRL3A C57BL/6小鼠CLP脓毒症肝损伤模型

重点核对

LPS浓度依赖性及时间依赖性处理(0.1-20 µg/mL,3-48h) TRIM16 siRNA敲低(80 pmol/mL)和过表达质粒(1.2 µg/mL) YAP抑制剂verteporfin(1 µM) CLP手术(27G针头穿刺3次) AAV9-TRIM16尾静脉注射(1.7×10^12 vg/mL,200 µL/只)

摘要

脓毒症诱导的肝损伤与高发病率和死亡率相关,但其潜在机制尚未阐明。在本研究中,我们观察到E3泛素连接酶TRIM16在脂多糖(LPS)损伤的肝细胞中显著下调;然而,其功能作用和调控机制尚不清楚。利用体外LPS诱导的肝细胞损伤和体内盲肠结扎穿刺(CLP)诱导的脓毒症肝损伤模型,我们通过小干扰RNA和AAV9过表达质粒在肝细胞中研究了TRIM16的作用。结果表明,TRIM16过表达恢复了LPS诱导的肝细胞活力抑制,减少了细胞功能障碍(ALT、AST),并显著抑制了促炎细胞因子表达(TNF-α、IL-6)和氧化应激(SOD、MDA)。相反,TRIM16沉默加剧了肝细胞损伤和功能障碍。在脓毒症小鼠中,TRIM16过表达通过抑制氧化应激和炎症反应减轻了肝损伤和纤维化。机制上,TRIM16通过K63连接的泛素化直接结合并稳定YAP1,促进其核转位。这一过程增强了Nrf2的激活及下游抗氧化基因的表达。总之,我们的研究结果表明,TRIM16通过YAP1/Nrf2通路减轻氧化应激和炎症来保护脓毒性肝损伤,突出了其作为脓毒症诱导的急性肝损伤治疗靶点的潜力。

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
TRIM16在脓毒症诱导的急性肝损伤中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
TRIM16通过K63连接的泛素化直接结合并稳定YAP1,促进YAP1核转位,进而激活Nrf2介导的抗氧化防御,减轻氧化应激和炎症反应。
主要证据
在LPS诱导的肝细胞损伤和CLP诱导的脓毒症小鼠模型中,TRIM16过表达减轻氧化应激和炎症,而敲低或抑制YAP1则消除其保护作用;免疫共沉淀和泛素化分析证实TRIM16与YAP1相互作用并介导K63泛素化。
研究意义
TRIM16通过YAP1/Nrf2轴保护脓毒性肝损伤,可能成为脓毒症诱导的急性肝损伤的治疗靶点。

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

体外LPS诱导肝细胞损伤模型建立

评估LPS对肝细胞活力及TRIM16表达的影响,确定最佳处理浓度和时间。

用不同浓度LPS(0.1-20 µg/mL)处理WRL68、L02、BRL3A和小鼠原代肝细胞24小时,或用1 µg/mL LPS处理3-48小时。

2

TRIM16功能验证(过表达与敲低)

确定TRIM16对LPS诱导的肝细胞损伤、氧化应激和炎症反应的影响。

在BRL3A细胞中转染TRIM16 siRNA或过表达质粒,然后进行LPS处理,检测细胞活力、ALT/AST释放、SOD/MDA含量及TNF-α/IL-6 mRNA表达。

3

YAP1/Nrf2通路验证

探究TRIM16对YAP1/Nrf2通路蛋白表达和亚细胞定位的影响。

通过Western blot和免疫荧光检测TRIM16过表达或敲低下YAP1、p-YAP1(Ser127)、Nrf2、TEAD1的表达及YAP1核定位。

4

验证TRIM16通过YAP1发挥保护作用

确认TRIM16的保护作用依赖于YAP1。

使用YAP抑制剂verteporfin或YAP1 siRNA联合TRIM16过表达/敲低,检测细胞活力、LDH、SOD、MDA及Nrf2表达。

5

验证TRIM16促进YAP1 K63泛素化

阐明TRIM16对YAP1的泛素化修饰类型及其对YAP1稳定性的影响。

通过免疫共沉淀检测TRIM16与YAP1的相互作用,分析YAP1的K63和K48泛素化水平。

6

体内CLP脓毒症模型验证

在体内评估TRIM16过表达对脓毒症肝损伤的保护作用。

通过CLP手术建立脓毒症模型,AAV9-TRIM16尾静脉注射过表达TRIM16,检测肝组织病理、肝功能、氧化应激指标、炎症因子及YAP1/Nrf2通路蛋白表达。

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
AAV9-TRIM16Hanheng Biotechnology1.7
DMEM培养基Gibco--
MEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素Beyotime Biotechnology--
脂多糖Solarbio--
TRIM16小干扰RNAGenePharma80
TRIM16 cDNA质粒GenePharma1.2
TransIT-X2转染试剂Mirus--
维替泊芬MCE1
Triton X-100----
牛血清白蛋白----
CCK-8检测试剂盒BeyotimeC0041
ALT酶法检测试剂盒Ruixin Biotech--
AST酶法检测试剂盒Ruixin Biotech--
CAT活性检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
SOD活性检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
GSH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
Trizol试剂Genstar--
PrimeScript RT试剂盒Genstar--
2× RealStar Green快速MixGenstar--
CFX Connect实时荧光定量PCR仪Bio-RAD--
Western和IP细胞裂解液BeyotimeP0013
蛋白酶抑制剂混合物Roche--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Millipore--
ECL化学发光底物SuperKine West Pico PLUSAbbkin--
蛋白A琼脂糖(IP用快速流动型)BeyotimeP2051
一步法TUNEL原位凋亡试剂盒ElabscienceE-CK-A320
数字显微镜IX53Olympus--
尼康A1共聚焦显微镜Nikon--
凝胶成像系统(SYNGENE G:BOX)SYNGENE--

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
动物实验
小鼠品系、周龄、性别(6周龄雄性C57BL/6);AAV9-TRIM16注射剂量(1.7×10^12 vg/mL,200 µL/只)和注射方式(尾静脉);CLP手术细节(27G针头穿刺3次);术后补液(1 mL 0.9%盐水);模型时间(48小时)。
阅读提示:见Materials and methods中的Animal experiment部分。
细胞培养和处理
细胞系(WRL68、L02、BRL3A、原代肝细胞);培养条件(高糖DMEM或MEM,10% FBS,37°C,5% CO2);LPS浓度(1 µg/mL)和处理时间(24小时);TRIM16 siRNA浓度(80 pmol/mL)和过表达质粒浓度(1.2 µg/mL);转染试剂(TransIT-X2);YAP抑制剂verteporfin浓度(1 µM)及处理时间。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture and treatment部分。
蛋白质印迹
抗体信息(anti-TRIM16, anti-YAP1, anti-Nrf2等)和稀释比例;蛋白上样量(20-40 µg);SDS-PAGE浓度(10%);内参(Beta actin)。
阅读提示:见Materials and methods中的Western blotting analysis部分。
免疫共沉淀
蛋白样品量(1 mg);抗体(YAP1抗体2 µg);Protein A agarose孵育条件(4°C 2小时)。
阅读提示:见Materials and methods中的Immunoprecipitation部分。
泛素化检测
K63和K48泛素化特异性抗体来源;免疫沉淀后Western blot检测条件(详见原文)。
阅读提示:见Results中TRIM16 stimulates K63-linked ubiquitination部分及Figure 6B和8C的图注。
组织学检测
组织固定(4%多聚甲醛24小时);石蜡包埋切片;HE和Masson染色;TUNEL染色步骤(蛋白酶K处理37°C 15分钟,TUNEL反应37°C 1小时)。
阅读提示:见Materials and methods中的Histomorphology and masson's trichrome staining和TUNEL staining部分。