短期热量限制不改变年轻和年老大鼠肝脏中Sestrins的表达

Sestrins' Expression in the Liver Is Not Altered by Short-Term Calorie Restriction in Young and Old Rats.

作者信息Agata Wrońska, Adrian Zubrzycki, Zbigniew Kmieć
PMID35086105
发布时间2022
DOI10.1159/000521639

实验完整度

包含动物模型、血清生化检测、ELISA、RT-qPCR和Western blot,并有功能相关指标(如AMPK、PGC1α)的检测,但缺乏功能验证和机制验证。

主要模型

年轻(4月龄)Wistar大鼠肝脏模型 年老(24月龄)Wistar大鼠肝脏模型

重点核对

年轻和年老Wistar大鼠,雄性 SCR组每日给予基线食物摄入的60%,持续30天 控制组自由采食 血清葡萄糖和甘油三酯浓度降低 肝脏中fasn、acly、sirt1、sesn1、sesn2、sesn3的mRNA表达,以及Sesn1、Sesn2、Sesn3蛋白水平

摘要

摘要 引言 短期热量限制(SCR)可能对健康产生积极影响。我们假设sestrins,一个应激诱导蛋白家族(Sesn1,Sesn2,Sesn3),参与肝脏对SCR的反应。 方法 年轻成年(4个月)和年老(24个月)雄性Wistar大鼠要么自由采食(对照组),要么每天接受60%的食物摄入,持续30天(SCR组)。在血清中,测量生化参数和成纤维细胞生长因子21(FGF21)浓度(ELISA)。收集肝脏样本用于基因表达(实时PCR)和蛋白水平(Western blotting)的分析。 结果 SCR引起血糖和血脂以及肝功能参数的改善,但不影响血清FGF21浓度。SCR在脂肪酸合酶(fasn)、ATP柠檬酸裂解酶(acly)和sirtuin 1(sirt1)的基因表达中引起典型的热量限制相关变化。在年轻SCR大鼠的肝脏中,Sesn2的蛋白水平趋于增加,而Sesn3趋于减少,伴随sesn3表达的降低。在年老SCR大鼠中,sesn1表达的降低反映为Sesn1含量的下降趋势。AMP活化蛋白激酶(phospho-Thr172)的激活和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α的蛋白含量不受SCR影响。 结论 在年轻和年老大鼠中,SCR仅轻微影响肝脏sestrins的表达。我们提出,sestrins可能不是年轻或年老大鼠肝脏中轻度SCR的主要效应因子。 关键词:Sestrin,短期热量限制,肝脏,大鼠,衰老

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
短期热量限制(SCR)是否影响年轻和年老大鼠肝脏中sestrins(Sesn1、Sesn2、Sesn3)的表达,且这种影响是否具有年龄依赖性。
核心机制
文中未明确说明。
主要证据
SCR仅导致sesn1在老年大鼠中表达降低23%,sesn3在年轻大鼠中表达降低56%,蛋白水平仅有趋势性变化,且AMPK磷酸化和PGC1α蛋白水平未受影响。
研究意义
sestrins可能不是轻度短期热量限制在年轻或年老大鼠肝脏中的主要效应因子。

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

动物建模与分组

建立短期热量限制模型,并比较年轻和年老大鼠的效应。

年轻成年(4月龄)和年老(24月龄)雄性Wistar大鼠随机分为对照组(自由采食)和SCR组(每日60%食物摄入,持续30天)。

2

血清生化与激素检测

评估SCR对代谢健康指标和FGF21的影响。

采集血液制备血清,检测葡萄糖、甘油三酯、β-羟基丁酸、白蛋白、总蛋白、胆红素、尿素、AST、ALT活性,并用ELISA检测FGF21浓度。

3

肝组织基因表达分析

分析SCR对肝脏中与热量限制相关的基因和sestrins基因表达的影响。

从肝组织提取总RNA,逆转录后通过实时PCR定量检测fasn、acly、sirt1、sesn1、sesn2、sesn3的mRNA表达。

4

肝组织蛋白表达分析

检测sestrins、AMPK及其下游蛋白的表达和磷酸化状态。

制备肝组织全细胞裂解液,通过Western blot检测Sesn1、Sesn2、Sesn3、AMPK总蛋白和磷酸化AMPK(Thr172)以及PGC1α蛋白水平。

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
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Labofeed HWytwornia Pasz Morawski--
FGF21 ELISA试剂盒FinetestER0950
Total RNA Mini提取试剂盒A&A Biotechnology--
NanoDrop 1000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
RevertAid逆转录酶Thermo Fischer Scientific--
AmplifyMe SG通用混合液Blirt--
StepOne Plus热循环仪Applied Biosystems--
哺乳动物细胞提取试剂盒BioVision--
Bradford试剂Sigma-Aldrich--
聚偏二氟乙烯膜Bio-Rad Laboratories--
PhosphoPlus AMPKα(Thr172)抗体对Cell Signaling Technology8208S
PA26多克隆抗体Biossbs-8325R
PGC1a抗体Proteintech20658-1-AP
SESN2多克隆抗体Proteintech10795-1-AP
SESN3多克隆抗体Biossbs-6100R
抗兔IgG-过氧化物酶Sigma-AldrichA6154
抗GAPDH抗体Sigma-AldrichG9295
Clarity Western ECL底物Bio-Rad Laboratories--
ImageQuant LAS 500化学发光CCD相机GE Healthcare Bio-Sciences AB--

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
动物品系、年龄、性别、饲养环境、分组方法、热量限制方案(剂量、时间)
阅读提示:Materials and Methods 中的 Animal Experiments 小节
血清生化检测
检测项目(血糖、血脂、肝功能等)、FGF21浓度测定方法
阅读提示:Materials and Methods 中的 Biochemical Parameters 和 ELISA Test for FGF21 Level 小节
基因表达分析
RNA提取方法、逆转录条件、qPCR引物序列、内参基因、相对定量方法
阅读提示:Materials and Methods 中的 Quantification of Hepatic Gene Expression by Real-Time PCR 小节
蛋白表达分析
组织裂解方法、蛋白上样量、抗体信息、洗涤条件
阅读提示:Materials and Methods 中的 Assessment of Hepatic Protein Expression by Western Blotting 小节