hsa_circ_0001944通过调控FXR/TLR4通路和铁死亡减轻氧化镍纳米颗粒诱导的LX-2细胞胶原形成

Hsa_circ_0001944 Regulates FXR/TLR4 Pathway and Ferroptosis to Alleviate Nickel Oxide Nanoparticles-Induced Collagen Formation in LX-2 Cells.

作者信息Haodong Zhou, Qingyang Chen, Lijiao Ma, Gege Li, Xi Kang, Jiarong Tang, Hui Wang, Sheng Li, Yingbiao Sun, Xuhong Chang
PMID40278581
期刊Toxics
发布时间2025-03-31
DOI10.3390/toxics13040265

实验完整度

包含大鼠模型和LX-2细胞模型,通过药物干预和过表达验证功能,并检测信号通路和铁死亡指标。

主要模型

大鼠肝纤维化模型 LX-2细胞胶原沉积模型

重点核对

NiONPs浓度:0, 1.25, 2.5, 5 μg/mL 药物处理:GW4064(5 μM)、TAK-242(10 μM)、Erastin(10 μM) 处理时间:12小时 过表达质粒:hsa_circ_0001944(2.5 μg/well)

摘要

氧化镍纳米颗粒(NiONPs)可诱导肝纤维化,其机制可能与长链非编码RNA、核受体信号转导和铁死亡有关,但三者之间的调控关系尚不清楚。本研究旨在探讨hsa_circ_0001944在调控法尼醇X受体(FXR)/Toll样受体4(TLR4)通路及NiONPs诱导的胶原沉积中的铁死亡作用。在大鼠肝纤维化和LX-2细胞胶原沉积模型中,我们观察到FXR表达降低、TLR4表达升高以及铁死亡特征改变。为了研究FXR、TLR4和铁死亡之间的调控关系,我们用FXR激动剂(GW4064)、TLR4抑制剂(TAK-242)和铁死亡激动剂(Erastin)联合NiONPs处理LX-2细胞。结果表明,TAK-242通过增加铁死亡特征减轻胶原沉积。此外,GW4064降低了TLR4的表达,增加了铁死亡特征,并减轻了胶原沉积。结果表明,FXR抑制TLR4表达并增强铁死亡特征,这参与了NiONPs诱导的LX-2细胞胶原沉积过程。随后,我们通过生物信息学分析预测hsa_circ_0001944可能调控FXR,并发现NiONPs降低了LX-2细胞中hsa_circ_0001944的表达。过表达hsa_circ_0001944可升高FXR水平、降低TLR4水平、增加铁死亡特征并减轻LX-2细胞中的胶原沉积。总之,我们证明了hsa_circ_0001944通过调控FXR/TLR4通路和铁死亡减轻NiONPs诱导的胶原形成。

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
探讨hsa_circ_0001944是否通过调控FXR/TLR4通路和铁死亡来影响NiONPs诱导的LX-2细胞胶原沉积。
核心机制
hsa_circ_0001944通过海绵吸附miR-1225-5p上调FXR表达,进而抑制TLR4信号通路并增强铁死亡特征,从而减轻NiONPs诱导的胶原沉积。
主要证据
在大鼠肝纤维化和LX-2细胞模型中,NiONPs降低FXR表达、升高TLR4表达并改变铁死亡标志物;药物干预和过表达hsa_circ_0001944实验证实了上述机制。
研究意义
该发现为NiONPs诱导的肝星状细胞胶原沉积的细胞和分子机制提供了新见解,并提示hsa_circ_0001944、FXR、TLR4和铁死亡可能作为未来肝细胞胶原沉积的潜在干预靶点。

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

构建NiONPs诱导的大鼠肝纤维化模型

确定NiONPs在体内对肝脏的影响,并分析转录组变化。

使用NiONPs处理雄性Wistar大鼠,建立肝纤维化模型,进行转录组测序和GO/KEGG富集分析。

2

建立LX-2细胞胶原沉积模型

在体外模拟NiONPs诱导的肝星状细胞胶原沉积。

用不同浓度NiONPs处理LX-2细胞,检测胶原沉积相关指标。

3

药物干预验证FXR/TLR4通路和铁死亡的作用

验证FXR/TLR4通路和铁死亡在胶原沉积中的作用。

分别用FXR激动剂GW4064、TLR4抑制剂TAK-242和铁死亡激动剂Erastin联合NiONPs处理LX-2细胞,检测相关指标。

4

过表达hsa_circ_0001944验证其调控机制

验证hsa_circ_0001944通过调控FXR/TLR4通路和铁死亡影响胶原沉积。

将hsa_circ_0001944过表达质粒转染LX-2细胞,再予NiONPs处理,检测相关基因和蛋白表达。

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
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Viva Cell Biosciences--
抗生素/抗真菌溶液Viva Cell Biosciences--
GW4064APExBIO TechnologyB1527
TAK-242APExBIO TechnologyA3850
ErastinGLPBIOGC16630
M5 HiPer Lipo2000转染试剂Mei5bioMF135-01
RNAiso Plus试剂TaKaRa--
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TaKaRa--
STBR Premix Ex Taq II(Tli RNaseH Plus)TaKaRa--
RIPA裂解缓冲液Boster Bio--
蛋白酶抑制剂Boster Bio--
磷酸酶抑制剂APExBIO--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific#23227
5× SDS上样缓冲液Boster Bio--
PVDF膜Millipore--
ChemiDoc XRS成像系统Bio-Rad--
超敏电化学发光试剂盒UElandy--
细胞周期检测试剂盒ElabscienceE-CK-A352
BD Accuri C6 Plus流式细胞仪BD--
活性氧检测试剂盒Beyotime--
DCFH-DA荧光探针----
BTFMD荧光探针Lanzhou University--
总铁离子比色检测试剂盒ElabscienceE-BC-K880-M
亚铁离子比色检测试剂盒ElabscienceE-BC-K881-M
超声波匀浆器Cole-ParmerCP750
氧化镍纳米颗粒ST-nano science and technology Co., Ltd.--
NR1H4(FXR)抗体Signalway Antibody#31507
NR0B2(SHP)抗体Signalway Antibody#32460
TLR4抗体Signalway Antibody#35463
MyD88抗体Signalway Antibody#32107
NCOA4抗体Signalway Antibody#32981
GPX4抗体Signalway Antibody#32506
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology#6956
p-NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology#3033
IL-1β抗体Cell Signaling Technology#12242
TNF-α抗体Cell Signaling Technology#3707
MMP2抗体Signalway Antibody#29090
COL1A1抗体Cell Signaling Technology#81375
β-actin抗体Signalway Antibody#21338
羊抗兔IgG二抗(HRP标记)Signalway Antibody#L3012
羊抗鼠IgG二抗(HRP标记)Signalway Antibody#L3032

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
大鼠模型
大鼠品系(Wistar)、性别(雄性)、体重范围(190-230 g)、NiONPs剂量(0.24 mg/kg)、给药方式
阅读提示:Methods 2.2
细胞模型
LX-2细胞来源、培养条件(DMEM+10%FBS+1%抗生素)、NiONPs浓度(0, 1.25, 2.5, 5 μg/mL)、处理时间(12h)
阅读提示:Methods 2.5, 2.6.1
药物处理
GW4064浓度(5 μM)、TAK-242浓度(10 μM)、Erastin浓度(10 μM)、处理时间(12h)
阅读提示:Methods 2.6.2
过表达实验
质粒浓度(2.5 μg/well)、转染试剂体积(7.5 μL/well)、转染时间(12h)、恢复时间(24h)、NiONPs浓度(5 μg/mL)
阅读提示:Methods 2.6.3
Western blot
抗体稀释比例、蛋白上样量、孵育条件
阅读提示:Methods 2.10, Table 2