钙网蛋白与Fas配体结合并抑制缺血再灌注损伤诱导的神经元细胞凋亡

Calreticulin Binds to Fas Ligand and Inhibits Neuronal Cell Apoptosis Induced by Ischemia-Reperfusion Injury.

作者信息Beilei Chen, Zhengzheng Wu, Jun Xu, Yun Xu
PMID26583143
发布时间2015
DOI10.1155/2015/895284

实验完整度

包含体内MCAO模型和体外OGD模型两个独立证据层级,并结合Western blot、RT-PCR、免疫荧光、免疫共沉淀、MTT、流式细胞术及caspase活性检测,进行了功能验证和机制验证。

主要模型

小鼠MCAO模型 SH-SY5Y细胞OGD模型

重点核对

小鼠品系:Kunming小鼠,25-30g,4周龄,雄雌各半 MCAO组再灌注时间点:3、6、12、24小时 体外SH-SY5Y细胞OGD处理时间:缺氧舱内8小时 CRT处理浓度:20-320 ng/mL,用于后续实验的浓度为40 ng/mL n=6重复

摘要

背景。钙网蛋白(CRT)可以与Fas配体(FasL)结合,并抑制Jurkat T细胞中Fas/FasL介导的凋亡。然而,其对神经元细胞凋亡的影响尚未被研究。目的。我们旨在评估CRT在缺血再灌注损伤(IRI)后的神经保护作用。方法。小鼠接受大脑中动脉闭塞(MCAO),SH-SY5Y细胞接受氧糖剥夺(OGD)作为IRI模型。通过Western blotting检测CRT蛋白水平,通过实时PCR测量CRT、caspase-3和caspase-8的mRNA表达。使用免疫荧光评估CRT和FasL的定位。通过免疫共沉淀验证CRT与FasL的相互作用。通过MTT法测定SH-SY5Y细胞活力,通过流式细胞术评估细胞凋亡。使用caspase活性检测试剂盒测量caspase-8和caspase-3的活性。结果。IRI后,CRT在神经元表面表达上调并与FasL结合,导致OGD暴露的SH-SY5Y细胞活力增加,caspase-8和caspase-3活性降低。结论。本研究首次揭示,在缺血性卒中早期,增加的CRT抑制了Fas/FasL介导的神经元凋亡,提示其可能在IRI后不久被激活而发挥保护作用。

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
缺血再灌注损伤后,钙网蛋白(CRT)是否上调并抑制Fas/FasL介导的神经元凋亡?
核心机制
CRT在缺血再灌注损伤早期表达上调并转移至神经元表面,与FasL结合,竞争性抑制Fas/FasL复合物的形成,从而减少caspase-8和caspase-3的激活,抑制神经元凋亡。
主要证据
在MCAO小鼠皮层和OGD处理的SH-SY5Y细胞中,观察到CRT表达上调并与FasL共定位;免疫共沉淀证实CRT与FasL结合,且外源CRT减少Fas/FasL复合物,降低caspase活性并减少细胞凋亡。
研究意义
研究提示CRT可能是缺血性卒中后早期激活的潜在神经元保护因子,为基于CRT的脑保护新策略提供了可能。

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

建立缺血再灌注损伤模型

构建体内和体外缺血再灌注损伤模型,用于研究CRT在神经元凋亡中的作用。

小鼠行MCAO手术,再灌注后不同时间点处死取脑组织;SH-SY5Y细胞经OGD处理建立体外模型。

2

检测CRT表达变化

明确缺血再灌注后CRT在mRNA和蛋白水平的表达变化及其时间特征。

采用实时PCR和Western blotting检测MCAO小鼠皮层中CRT的mRNA和蛋白表达,并与caspase-8、caspase-3 mRNA表达变化时间进行比较。

3

验证CRT与FasL的相互作用及定位

验证缺血再灌注损伤后CRT是否转移到神经元表面并与FasL结合。

免疫荧光染色观察MCAO小鼠皮层和OGD处理的SH-SY5Y细胞中CRT和FasL的表达定位;免疫共沉淀检测CRT与FasL的相互作用,并检测外源CRT对Fas-FasL结合的影响。

4

评估CRT对细胞活力和凋亡的影响

评价外源CRT对OGD暴露SH-SY5Y细胞活力、凋亡率及caspase活性的影响。

OGD后立即加入不同浓度CRT,通过MTT法检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡率,使用试剂盒检测caspase-8和caspase-3活性。

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
验证分子表达变化
验证细胞功能变化
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清Gibco--
钙网蛋白Abcamab91577
抗CRT抗体Abcamab22683
抗Fas抗体Santa Cruz Biotechnology Inc.sc-21730
抗FasL抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-834
抗CRT抗体Biossbs-5913R
抗FasL抗体Abcamab81196
DAPI染色试剂盒KeyGen Biotech--
Caspase活性检测试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒KeyGen Biotech--
FACS Cantoll流式细胞仪Becton Dickinson and Co.--

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
小鼠品系为Kunming小鼠,体重25-30g,4周龄,雌雄各半;手术时间为2小时;再灌注后时间点为3、6、12、24小时;每组10只。
阅读提示:见2.1、2.2节,以及Figure 1图注
细胞培养与OGD
SH-SY5Y细胞培养基为DMEM+10% FBS,OGD时使用无糖无氧培养基,缺氧时间8小时;再灌注时间点包括3、6、12、24小时。
阅读提示:见2.3节,以及Figure 3图注
CRT处理
外源CRT浓度为20-320 ng/mL,用于后续实验的浓度为40 ng/mL;在OGD后立即加入培养基。
阅读提示:见3.3节和Figure 3
检测条件
Western blot使用anti-CRT抗体(1:1000,Abcam ab22683);实时PCR引物序列已在方法中给出;凋亡检测使用Annexin V-FITC试剂盒;caspase活性检测使用试剂盒。
阅读提示:见2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9节
统计分析
数据以均值±SEM表示;两组间比较采用独立样本t检验;显著性水平为P<0.05。
阅读提示:见2.10节