新型线粒体自噬诱导剂TJ0113减轻急性肺损伤期间的肺部炎症

Novel mitophagy inducer TJ0113 alleviates pulmonary inflammation during acute lung injury.

作者信息Zhengyuan Liu, Danruo Fang, Kaijun Chen, Lingling Dong, Huaqiong Huang, Zhihua Chen
PMID40703361
发布时间2025-07-09
DOI10.3389/fphar.2025.1590458

实验完整度

包括HEK293T细胞、BMDMs和LPS诱导ALI小鼠模型等多个证据层级,包含功能验证和机制验证,且采用多种检测方法。

主要模型

HEK293T细胞 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs) LPS诱导的ALI小鼠模型(C57BL/6小鼠)

重点核对

HEK293T细胞中TJ0113处理浓度(2.5、5、10 μM)和时间(6、12、24 h) CCCP诱导线粒体损伤的浓度(30 μM)和处理时间(6 h) LPS诱导ALI小鼠模型的剂量(5 mg/kg用于病理评估,20 mg/kg用于生存分析) TJ0113给药方式(腹腔注射)和剂量(20 mg/kg) BMDMs中TJ0113(10 μM)和Mdivi-1(10 μM)的浓度及处理时间(6 h)

摘要

急性肺损伤(ALI)是一种严重的呼吸系统疾病,有效的治疗选择有限。最近的研究强调线粒体损伤是ALI进展的关键因素。线粒体自噬促进受损线粒体的清除,已被证明能减少炎症。我们的合作者构建了一种小分子线粒体自噬诱导剂TJ0113。TJ0113已被批准在中国启动针对Alport综合征的I期临床试验和针对帕金森病的II期临床试验。因此,我们探讨了TJ0113作为ALI新型治疗药物的潜力。方法:在HEK293T细胞中评估了TJ0113的线粒体自噬诱导潜力。使用脂多糖(LPS)诱导的ALI小鼠模型和LPS刺激的骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)在体内和体外进一步评估了TJ0113的抗炎作用。结果:TJ0113选择性地诱导受损线粒体的线粒体自噬。此外,PINK1–Parkin通路被确定为TJ0113诱导的特异性线粒体自噬通路。在LPS诱导的ALI小鼠模型中,腹腔注射TJ0113显著减轻了肺部炎症和死亡率。在体外,TJ0113显著抑制了BMDMs中LPS诱导的炎症细胞因子的表达。最后,我们发现TJ0113通过诱导线粒体自噬和抑制核因子κB(NF-κB)及炎症小体激活来抑制LPS诱导的炎症。结论:TJ0113通过诱导线粒体自噬和抑制NF-κB及炎症小体激活来减轻LPS诱导的炎症。其对受损线粒体的选择性作用提示副作用最小,使TJ0113成为ALI的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
TJ0113作为新型线粒体自噬诱导剂,能否通过诱导线粒体自噬减轻LPS诱导的急性肺损伤中的炎症反应?
核心机制
TJ0113通过PINK1-Parkin通路选择性诱导线粒体自噬,清除受损线粒体,从而抑制NF-κB和NLRP3炎症小体激活,减少炎症细胞因子表达。
主要证据
在HEK293T细胞中观察到LC3B增加、p62减少和线粒体蛋白减少;动物模型显示TJ0113降低BALF细胞计数和炎症因子;BMDMs中TJ0113抑制NF-κB和caspase-1激活,且Mdivi-1可逆转其保护作用。
研究意义
TJ0113作为首个小分子线粒体自噬诱导剂,选择性地靶向受损线粒体,为ALI/ARDS的治疗提供了新的潜在策略。

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

验证TJ0113诱导HEK293T细胞线粒体自噬

评估TJ0113是否能在细胞水平诱导线粒体自噬。

使用CCCP处理HEK293T细胞诱导线粒体损伤,用不同浓度和时间的TJ0113处理,通过Western blot检测自噬和线粒体蛋白标志物,JC-1染色检测线粒体膜电位。

2

确定TJ0113诱导的线粒体自噬通路

明确TJ0113诱导的线粒体自噬是否通过PINK1-Parkin通路。

通过qPCR检测PINK1、Parkin、BNIP3、FUNDC1的mRNA表达,并用Western blot验证PINK1磷酸化水平。

3

评估TJ0113对LPS诱导ALI小鼠的保护作用

评估TJ0113在体内对LPS诱导的ALI的保护效果。

建立小鼠ALI模型,通过腹腔注射TJ0113,进行生存分析、病理评估(BALF细胞计数、湿干比、蛋白浓度、组织学评分等)。

4

验证TJ0113在BMDMs中的抗炎作用

验证TJ0113是否抑制LPS刺激的BMDMs中的炎症反应。

用LPS和TJ0113(加或不加Mdivi-1)处理BMDMs,检测NF-κB通路和炎症小体通路相关蛋白及炎症因子的表达。

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
RPMI 1640培养基GibcoC11875500BT
胎牛血清Gibco10082147
青霉素-链霉素----
重组小鼠巨噬细胞集落刺激因子NovoproteinCB34
CCK-8细胞增殖/毒性检测试剂盒MedChemExpressHY-K0301
脂多糖----
Midvi-1MedChemExpressHY-15886
增强型线粒体膜电位检测试剂盒BeyotimeC2003S
红细胞裂解液Sigma-AldrichR7757
磷酸盐缓冲液SolarbioP1010
Count star细胞计数仪----
瑞氏-吉姆萨染色液BasoBA-4017
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
1X SDS-PAGE上样缓冲液BeyotimeP0015A
PVDF膜ImmobilonISEQ00010
LC3B兔多克隆抗体Abcamab168831
β-actin小鼠单克隆抗体Cell Signaling Technology3700
P-IKK α/β兔单克隆抗体Cell Signaling Technology2697
P-IκBα兔单克隆抗体Cell Signaling Technology2859
p-p65兔单克隆抗体Cell Signaling Technology3033
p65兔单克隆抗体Cell Signaling Technology8242
IκBα兔多克隆抗体Cell Signaling Technology9242
p62兔多克隆抗体Cell Signaling Technology5114
IKKα/β兔单克隆抗体Cell Signaling Technology2697
COXIV兔多克隆抗体Cell Signaling Technology4850
TOM20小鼠单克隆抗体Santa Cruzsc-17764
p-PINK1兔多克隆抗体Signalway Antibody29297
NLRP3小鼠单克隆抗体AdipoGenAG-20B-0014
总蛋白和裂解IL-1β抗体AbmartP50520-1R1S
caspase-1兔多克隆抗体Proteintech22915-1-AP
山羊抗兔IgG H&L (HRP)InvitrogenA32732
山羊抗小鼠IgG H&L (HRP)InvitrogenA32723TR
增强化学发光系统Share-bioSB-WB011
TRIzol试剂Takara Biotechnology9109
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Scientific--
逆转录试剂Takara BiotechnologyDRR037A
TB Green® Premix Ex Taq®Takara--
StepOnePlus PCR系统Applied Biosystems--
小鼠CXCL1 ELISA试剂盒R&D systemsMKC00B
小鼠CXCL2 ELISA试剂盒R&D systemsMM200
小鼠IL-6 ELISA试剂盒R&D systemsM6000B
小鼠IL-18 ELISA试剂盒NeobioscienceEMC011.96
小鼠IL-1β ELISA试剂盒DAKEWE1210122
小鼠TNF-α ELISA试剂盒DAKEWE1217202

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
细胞培养和TJ0113处理
HEK293T细胞的培养基成分、TJ0113的溶解方法、处理浓度和时间,以及线粒体损伤诱导剂CCCP的浓度和时间。
阅读提示:见Methods 2.1节
线粒体自噬检测
JC-1染色步骤、流式细胞仪激发波长、Western blot抗体和检测指标。
阅读提示:见Methods 2.2节和2.11节
BMDMs分离和培养
骨髓细胞分离方法、M-CSF浓度和分化时间、培养基成分。
阅读提示:见Methods 2.3节
ALI小鼠模型
小鼠品系、性别、年龄、LPS给药方式(气管内)、剂量、TJ0113给药方式(腹腔)、剂量和时间。
阅读提示:见Methods 2.4和2.5节
炎症因子检测
qPCR引物序列、ELISA试剂盒和检测流程。
阅读提示:见Methods 2.12和2.13节