IL-22对体外角质形成细胞增殖和分化影响的评估

Evaluation of the effects of IL‑22 on the proliferation and differentiation of keratinocytes in vitro.

作者信息Le Zhuang, Weiyuan Ma, Jianjun Yan, Hua Zhong
PMID32945375
发布时间2020-10
DOI10.3892/mmr.2020.11348

实验完整度

包含细胞培养、IL-22刺激、siRNA转染、CCK-8、RT-qPCR和western blot等体外实验,有功能验证,但无动物模型或临床样本验证。

主要模型

正常人表皮角质形成细胞(NHEKs) 原代培养角质形成细胞

重点核对

IL-22刺激浓度:30、60、90 ng/ml IL-22刺激时间:12、24、48、72小时(增殖);30、60、90分钟(MAPK);48小时(分化) C/EBPα siRNA转染:33 nM,Lipofectamine 2000 细胞增殖检测:CCK-8,1×10^4/孔

摘要

银屑病是最常见的慢性炎症性皮肤病之一,其特征是角质形成细胞过度增殖和炎症细胞浸润。一些体外研究已报道,白细胞介素(IL)-22参与人角质形成细胞的过度增殖和异常分化。然而,IL-22与CCAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)在银屑病发病机制中的关联仍不清楚。因此,本研究旨在探讨IL-22与C/EBPα之间的关联,以及IL-22对角质形成细胞增殖和分化的影响。用不同浓度的IL-22(30、60和90 ng/ml)处理角质形成细胞,并在不同时间点收集细胞。采用western blot分析检测丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路关键分子的表达水平。此外,分别使用Cell Counting Kit-8法和逆转录定量PCR检测IL-22对角质形成细胞增殖率及C/EBPα mRNA表达水平的影响。此外,使用Lipofectamine® 2000将C/EBPα小干扰(si)RNA或对照转染角质形成细胞。结果显示,IL-22显著诱导角质形成细胞增殖以及磷酸化(p)-JNK、p-ERK和p-p38的表达(P<0.05)。此外,IL-22显著抑制角质形成细胞分化以及C/EBPα的mRNA和蛋白表达(P<0.05)。此外,C/EBPα的下调增加了角质形成细胞的增殖率,并降低了细胞角蛋白10和involucrin的表达水平。因此,这些结果提示,IL-22对角质形成细胞增殖和分化的作用可能通过调节MAPK信号通路和C/EBPα的表达来介导。

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
IL-22是否通过调节MAPK信号通路和C/EBPα表达影响角质形成细胞的增殖和分化?
核心机制
IL-22通过激活MAPK信号通路(增加p-JNK、p-ERK、p-p38)并下调C/EBPα表达,从而促进增殖和抑制分化。
主要证据
体外培养的角质形成细胞经IL-22处理后,CCK-8显示增殖增加,western blot显示分化标志物CK10和involucrin下降,C/EBPα mRNA和蛋白下降;siRNA敲低C/EBPα后增殖增加、分化标志物下降。
研究意义
提示IL-22/MAPK/C/EBPα轴可能参与银屑病的发病机制。

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

角质形成细胞分离与鉴定

获得并确认原代培养的角质形成细胞。

收集包皮标本,消化分离细胞,培养后通过免疫细胞化学检测CK10表达。

2

IL-22刺激与MAPK通路检测

检测IL-22对MAPK信号通路关键分子磷酸化的影响。

用60 ng/ml IL-22刺激角质形成细胞0、30、60、90分钟,提取蛋白,western blot检测p-JNK、JNK、p-ERK、ERK、p-p38、p38。

3

IL-22对细胞增殖的影响

评估IL-22对角质形成细胞增殖的作用。

用不同浓度IL-22处理细胞12、24、48、72小时,CCK-8检测增殖。

4

IL-22对细胞分化的影响

检测IL-22对分化标志物表达的影响。

用60 ng/ml IL-22处理细胞48小时,western blot检测CK10和involucrin蛋白表达。

5

IL-22对C/EBPα表达的影响

检测IL-22对C/EBPα mRNA和蛋白表达的影响。

用不同浓度IL-22处理细胞48小时,RT-qPCR和western blot检测C/EBPα mRNA和蛋白水平。

6

C/EBPα功能验证

验证C/EBPα对角质形成细胞增殖和分化的影响。

用C/EBPα siRNA敲低C/EBPα,CCK-8检测增殖,western blot检测分化标志物。

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
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
Epilife-HKGS培养基InvitrogenM-EPI-500-CA
0.25%胰蛋白酶----
MCO-5AC培养箱Sanyo Electric Co., Ltd.--
抗CK10抗体Abcamab76318
DAB免疫化学试剂盒OriGene Technologies, Inc.PV-9000
光学显微镜CX31Olympus CorporationCX31
IL-22Bio Basic, Inc.RC-212-33
C/EBPα siRNAGuangzhou RiboBio Co., Ltd.siNoooooo1-1-10
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen15596-026
BioTeke Super RT试剂盒BioTeke CorporationPR6601
EB溶液Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.E1020
Tanon-2500R凝胶图像分析系统Tanon Science and Technology Co., Ltd.--
RIPA裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013B
BCA蛋白检测试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0010S
封闭液Beyotime Institute of BiotechnologyP0023B
抗C/EBPα抗体Abcamab74404
抗CK10抗体Abcamab76318
抗involucrin抗体Abcamab53112
抗p-JNK1/2/3抗体BIOSSbs-1640R
抗JNK1/2/3抗体BIOSSbs-2592R
抗p38抗体BIOSSbs-0637R
抗p-p38抗体BIOSSbs-5476R
抗ERK抗体BIOSSbs-0022R
抗p-ERK抗体BIOSSbs-1522R
抗β-actin抗体Cell Signaling Technology, Inc.4970s
山羊抗兔IgG H&L (HRP)Abcamab6721
BeyoECL Moon试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyPB0018FS
细胞计数试剂盒-8Beyotime Institute of Biotechnology--

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
角质形成细胞分离与培养
样本来源:12例包皮标本(6-18岁);消化酶:0.25%胰蛋白酶;培养基:Epilife-HKGS
阅读提示:Materials and methods - Tissues 和 Cell culture
IL-22刺激与MAPK检测
IL-22浓度:60 ng/ml;刺激时间:0、30、60、90分钟
阅读提示:Results - Expression levels of JNK, ERK and p38...;Figure 2
增殖检测
IL-22浓度:30、60、90 ng/ml;处理时间:12、24、48、72小时;细胞密度:1×10^4/孔
阅读提示:Materials and methods - Cell viability assay;Figure 3
分化检测
IL-22浓度:60 ng/ml;处理时间:48小时;检测指标:CK10和involucrin
阅读提示:Results - IL-22 inhibits the differentiation...;Figure 4
C/EBPα表达检测
IL-22浓度:30、60、90 ng/ml;处理时间:48小时;检测指标:C/EBPα mRNA和蛋白
阅读提示:Results - IL-22 decreases the expression of C/EBPα...;Figures 5和6
C/EBPα功能验证
siRNA浓度:33 nM;转染试剂:Lipofectamine 2000;增殖检测时间:12、24、48、72小时;分化检测标志物:CK10、involucrin
阅读提示:Materials and methods - Cell transfection;Results - Downregulation of C/EBPα...