TRIM67对高脂饮食诱导的肥胖小鼠肠道炎症和屏障功能障碍的改善作用

Ameliorating Effects of TRIM67 against Intestinal Inflammation and Barrier Dysfunction Induced by High Fat Diet in Obese Mice.

作者信息Qihui Luo, Asad Jahangir, Junbo He, Chao Huang, Yu Xia, Lanlan Jia, Xiaoli Wei, Ting Pan, Yanni Du, Bin Mu, Huan Gong, Wentao Liu, Saif Ur-Rehman, Kangcheng Pan, Zhengli Chen
PMID35887011
发布时间2022-07-11
DOI10.3390/ijms23147650

实验完整度

包含TRIM67敲除小鼠体内模型和IPEC-J2细胞体外模型两个独立证据层级,并通过组织病理、紧密连接蛋白、炎症因子、氧化应激指标等功能和机制验证。

主要模型

TRIM67敲除(KO)C57BL/6N小鼠 野生型(WT)C57BL/6N小鼠 IPEC-J2猪肠道细胞系

重点核对

小鼠基因型:TRIM67敲除(KO)与野生型(WT)C57BL/6N 饮食干预:对照饮食(CTR)或高脂饮食(HFD)喂养14周 体外模型:IPEC-J2细胞转染Myc-TRIM67或Myc空质粒,并用20 mmol/L棕榈酸(PA)或20 mmol/L NaHCO3刺激24小时 检测指标:回肠和结肠的TRIM67、紧密连接蛋白(claudin-1、occludin、ZO-1)、炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-10)表达,以及SOD活性和GSH水平

摘要

三结构域蛋白67(TRIM67)是TRIM家族蛋白的重要成员,参与免疫反应、增殖、分化、癌变和凋亡等多种细胞过程。近年来,高脂饮食(HFD)一直是不同代谢疾病的主要原因之一,并增加肠道通透性以及诱导肠道炎症。目前的研究调查了TRIM67在肥胖小鼠回肠和结肠中的保护作用。选取4周龄野生型(WT)C57BL/6N小鼠和TRIM67敲除(KO)C57BL/6N小鼠,随机分为四个亚组,分别喂食对照饮食(CTR)或HFD 14周。在18周龄时采集样本进行分析。为了构建体外肥胖模型,用Myc-TRIM67过表达的IPEC-J2细胞(猪肠道细胞)用棕榈酸(PA)刺激,并评估其对TRM67表达水平、炎性细胞因子和屏障功能的影响。KO小鼠在回肠和结肠表现出病理损伤,这种效应在喂食HFD的KO小鼠中更为明显。此外,与喂食相应饮食的WT小鼠相比,喂食HFD或CTR饮食的KO小鼠肠道炎症、肠道通透性和氧化应激增加。此外,IPEC-J2细胞转染TRIM67质粒,在PA刺激后进行相同的实验,结果与体内评估一致。总之,我们的研究首次证明HFD和TRIM67 KO小鼠对肠道具有协同损伤作用,而TRIM67在HFD诱导的肠道损伤中起重要的保护作用。

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
TRIM67是否能改善高脂饮食(HFD)诱导的肥胖小鼠肠道炎症和屏障功能障碍?
核心机制
TRIM67通过抑制肠道炎症、维持紧密连接蛋白表达和抗氧化能力,保护肠道屏障完整性,其缺失会加剧HFD诱导的肠道损伤。
主要证据
TRIM67敲除小鼠在HFD或对照饮食下表现出更严重的肠道病理损伤、炎症因子升高、紧密连接蛋白下降和氧化应激;IPEC-J2细胞中TRIM67过表达抑制炎症因子并维持紧密连接蛋白表达。
研究意义
TRIM67可能作为保护性标志物,成为肥胖相关代谢疾病中肠道损伤的潜在治疗靶点,但需要进一步的临床试验来阐明其机制。

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

检测HFD对TRIM67表达的影响

评估高脂饮食是否影响TRIM67在肠道和细胞中的表达

对WT小鼠喂食HFD 14周,检测回肠和结肠中TRIM67的mRNA和蛋白表达;IPEC-J2细胞用PA处理,检测TRIM67表达。

2

评估TRIM67缺失对肠道病理的影响

验证TRIM67缺失是否加剧HFD诱导的肠道病理损伤

对WT和KO小鼠喂食CTR或HFD 14周,进行H&E、PAS和Masson染色,评估肠道病理变化。

3

检测肠道屏障功能

探究TRIM67对肠道屏障完整性的影响

检测回肠和结肠中紧密连接蛋白(claudin-1、occludin、ZO-1)的mRNA和蛋白表达以及血液LPS浓度。

4

评估氧化应激水平

探究TRIM67对肠道抗氧化能力的影响

检测回肠和结肠中SOD-1、SOD-2、CAT的mRNA表达,以及SOD活性和GSH水平。

5

检测炎症反应

验证TRIM67缺失是否加剧肠道炎症

检测回肠、结肠和细胞中促炎因子(TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-2)和抗炎因子(IL-4、IL-10)的mRNA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
对照饮食Chengdu Dossy Experimental Animals Co., Ltd.--
高脂饮食Medicience Professionals for Lab Animal Diets--
10%水合氯醛----
小鼠LPS ELISA试剂盒MlbioML85252-J
动物总RNA提取试剂盒ForegeneRE-03014
RT EasyTM II(含gDNase)ForegeneRT-01032
实时荧光定量PCR Easy TM-SYBR Green IForegeneQP-01014
Bio-Rad® CFX96 PCR系统Bio-Rad--
BCA蛋白测定试剂盒Thermo Scientific Pierce--
SDS-PAGE凝胶制备试剂盒KeygenKGP113
Super ECL Plus Western blotting溶液BiogroundGB0001
ChampChemi 910成像系统Sage Creation--
抗IL-6抗体huabioEM170414
IL1β兔多克隆抗体ABclonalA1112
Claudin 1兔多克隆抗体BeyotimeAF6504
抗Occludin抗体abcamab216327
IL10抗体genetexGTX632359
兔抗IL-4抗体Biossbs-0581R
兔抗TNF alpha抗体Biossbs-2081R
TRIM67多克隆抗体Proteintech24369-1-AP
β-Actin兔单克隆抗体ABclonalAC026
H&E染色试剂盒SolarbioG1120
PAS染色试剂盒SolarbioG1281
马松三色染色试剂盒SolarbioG1340
显微镜BX61VSOlympus--
DMEM培养基GibcoA4192101
胎牛血清Gibco10099141
青霉素-链霉素溶液SolarbioP1400
PRK5-MYC空质粒----
PRK5-MYC-TRIM67质粒----
LipoMax TM转染试剂SUDGEN32012
opti-MEM培养基Gibco31985070
碳酸氢钠SolarbioS5240
棕榈酸 (PA)SolarbioH8780
总蛋白测定试剂盒Nanjing JianchengA045-4-2
超氧化物歧化酶 (SOD) 测定试剂盒Nanjing JianchengA001-3-2
还原型谷胱甘肽 (GSH) 测定试剂盒Nanjing JianchengA006-2-1

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
动物模型构建
小鼠品系C57BL/6N,基因型(WT/KO),性别(雄性),起始周龄(4周),饮食类型(CTR/HFD),喂养时长(14周)
阅读提示:Materials and Methods: 4.1. Animals, 4.2. Feed
体外细胞模型
细胞系(IPEC-J2),转染质粒(Myc或Myc-TRIM67),刺激物(20 mmol/L NaHCO3或20 mmol/L PA),刺激时长(24小时)
阅读提示:Materials and Methods: 4.8. Cell Culture
组织病理检测
组织固定(4% PFA,4°C,24小时),切片厚度(5 μm),染色方法(H&E、PAS、Masson)
阅读提示:Materials and Methods: 4.7. Histopathology
分子表达检测
qPCR内参基因(β-actin或GAPDH),Western blot抗体及稀释比例(表3)
阅读提示:Materials and Methods: 4.5. Quantitative Real-Time PCR, 4.6. Western Blotting, Table 1, Table 2, Table 3
氧化应激检测
组织匀浆比例(1:9),检测试剂盒(SOD、GSH),结果表示方法(mean ± SEM)
阅读提示:Materials and Methods: 4.9. Oxidase Activity