营养饥饿影响小鼠胎盘形成过程中胎儿-母体界面的LC3家族表达

Nutrient starvation affects expression of LC3 family at the feto-maternal interface during murine placentation.

作者信息Masato Hiyama, Ken Takeshi Kusakabe, Ai Takeshita, Sinji Sugi, Nobue Kuniyoshi, Hiroyuki Imai, Kiyoshi Kano, Yasuo Kiso
PMID25421500
发布时间2015-03
DOI10.1292/jvms.14-0490

实验完整度

包含Western blotting、免疫组织化学和实时RT-PCR等实验方法,以及饥饿处理下的对比分析,但缺少功能验证和动物模型中的更进一步机制研究。

主要模型

ICR小鼠胎盘(胎迷宫层和蜕膜基底层) ICR小鼠妊娠模型(D12、D14、D16) 营养饥饿小鼠模型

重点核对

LC3A、B、C及P70S6K蛋白在LZ和DB区域的表达量 免疫组化评估LC3A、B、C在不同滋养层细胞中的定位 饥饿处理48小时对LC3家族表达的影响 D12和D16中自噬相关基因(p53、DRAM、LKB1、AMPK等)的表达变化

摘要

LC3是Atg8的哺乳动物同源物,被发现是哺乳动物中的自噬体膜结合蛋白,并被广泛用作自噬体标记。LC3A、B和C在每种组织中显示出不同的表达模式。本研究的目的是揭示在正常条件和营养饥饿条件下,LC3家族在小鼠胎盘中的表达模式差异。LC3A和B在蜕膜细胞中高表达。在小鼠胎盘中,LC3A和B在D14时比D12和D16时增加,而LC3C则减少。饥饿特异性诱导LC3B表达增加。免疫组织化学显示LC3A、B和C之间的表达模式不同。饥饿使合体滋养层细胞中LC3A的表达消失。实时RT-PCR的结果表明,饥饿诱导的自噬级联反应在D12和D16之间存在差异。综上所述,该研究表明自噬可能在胎盘侵袭系统中发挥作用,营养饥饿影响LC3B表达。

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
在正常和营养饥饿条件下,LC3家族(LC3A、B、C)在小鼠胎盘不同区域的表达模式有何不同?
核心机制
营养饥饿通过抑制mTORC1信号(由P70S6K表达降低反映)可能激活自噬,并特异性导致LC3B表达增加,可能通过LKB1-AMPK-p53-DRAM通路在D12发挥作用。
主要证据
Western blotting显示饥饿后P70S6K显著降低而LC3B显著增加;免疫组化显示LC3A在合体滋养层中表达消失;实时RT-PCR显示D12时p53、DRAM、MDM2、LKB1、AMPK等增加。
研究意义
该研究提示自噬可能与胎盘侵袭系统相关,LC3B对营养饥饿最敏感,可能为理解胎盘发育和营养应激提供基础。

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

正常妊娠和饥饿处理小鼠模型建立

建立正常和营养饥饿条件下的小鼠胎盘模型,用于研究LC3家族表达变化。

使用ICR小鼠,在妊娠第12、14、16天取样;饥饿组在取样前禁食48小时。分离胎盘迷宫层(LZ)和蜕膜基底层(DB)。

2

Western blotting检测LC3家族和p53/P70S6K表达

定量比较正常和饥饿条件下LC3A、B、C及p53、P70S6K在各区域的表达差异。

提取LZ和DB蛋白,使用相应抗体进行Western blotting,以Actin为内参。

3

免疫组织化学定位LC3家族

观察LC3A、B、C在胎盘各细胞类型中的分布及其在饥饿下的变化。

制备4μm厚切片,进行免疫组化染色,使用DAB显色,苏木素复染核。

4

实时RT-PCR检测自噬相关基因表达

检测饥饿条件下与葡萄糖和生长因子信号相关的基因表达变化,探索通路。

提取RNA,逆转录后使用Power SYBR Green Master Mix进行实时PCR,GAPDH作为内参。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MAP1LC3A抗体EPITOMICSQ9H492
MAP1LC3B抗体Proteintech18725-1-AP
MAP1LC3C抗体ABGENTAP1804a
山羊血清NICHIREI426042
简单染色MAX-PO (R)NICHIREI424141
p53抗体Santa Cruz Biotechnologysc-6243
P70S6K抗体Biossbs-3498R
Laemmli样品缓冲液Bio-RAD161-0737
Immobilon-P膜Millipore CorporationISEQ00010
用于Can Get Signal的PVDF封闭试剂TOYOBONYPBR01
肌动蛋白抗体Santa Cruz Biotechnologysc-1616
Can Get Signal免疫反应增强溶液1TOYOBONKB-201
Can Get Signal免疫反应增强溶液2TOYOBONKB301
ImmunoStar LDWAKO296-69901
LAS3000FUJIFILM--
ISOGEN IINIPPON GENE311-07361
ReverTra AceTOYOBOTRT-101
Power SYBR Green PCR预混液Applied Biosystems4267659
Step One实时PCR系统Applied Biosystems--

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(ICR)、年龄、交配及妊娠天数记录;饥饿处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Animal and Sampling
样本收集
分离LZ和DB的方法;固定方式(10%缓冲福尔马林);妊娠天数(D12、D14、D16)
阅读提示:Materials and Methods: Sampling
蛋白质检测
抗体信息(LC3A、LC3B、LC3C、p53、P70S6K、actin)及稀释度;凝胶浓度(8%和15%);封闭试剂和显色试剂
阅读提示:Materials and Methods: Western blotting
免疫组织化学
切片厚度(4 μm);抗原修复条件(pH6.0柠檬酸缓冲液);抗体稀释度(1:100);显色系统
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry
基因表达分析
RNA提取方法、逆转录试剂、PCR循环条件;内参基因(GAPDH);目标基因引物序列
阅读提示:Materials and Methods: Real-time RT PCR
统计分析
每个实验的样本重复数(n=3);使用的统计检验(Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney U检验);显著性水平(P≤0.05)
阅读提示:Materials and Methods: Statistics