DAD3靶向ACE2抑制MAPK和NF-κB信号通路并保护牛乳腺上皮细胞免受LPS诱导的炎症

DAD3 targets ACE2 to inhibit the MAPK and NF-κB signalling pathways and protect against LPS-induced inflammation in bovine mammary epithelial cells.

作者信息Xiangjun Zhang, Fang Jia, Weiwu Ma, Xueqiang Li, Xuezhang Zhou
PMID36482404
期刊Vet Res
发布时间2022-12-08
DOI10.1186/s13567-022-01122-0

实验完整度

包含细胞实验、基因敲低和信号通路检测,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

永生化牛乳腺上皮细胞系(BMEC) ACE2-siRNA敲低BMEC模型

重点核对

BMEC细胞系来源:山东农业大学生命科学学院 LPS处理浓度:0.5 μg/mL DA和DAD3处理浓度:20 μg/mL ACE2-siRNA转染序列及方法

摘要

肾素-血管紧张素系统(RAS)的保护臂,即ACE2/Ang-(1–7)/MasR轴,已成为一个新的抗炎靶点。作为ACE2的特异性激活剂,二脒那秦(DA)可通过调节ACE2/Ang-(1–7)/MasR轴促进抗炎作用。然而,由于DA的毒性报道,其应用受到限制。在本研究中,我们合成了一种低毒性的DA衍生物3(DAD3),并试图确定DAD3是否也能激活牛乳腺上皮细胞(BMEC)中的ACE2,并调节RAS系统以抑制炎症。我们发现DA和DAD3都能激活并促进BMEC中ACE2的表达。iRNA介导的ACE2敲低表明,DAD3激活ACE2/Ang-(1–7)/MasR轴并在BMEC中发挥抗炎作用。此外,在ACE2沉默的BMEC中,DA和DAD3对MAPK和NF-κB通路蛋白磷酸化的抑制作用减弱。我们的研究结果表明,ACE2是DAD3的靶点,其通过抑制MAPK和NF-κB信号通路来保护BMEC免受LPS诱导的炎症。因此,DAD3可能为治疗奶牛乳腺炎提供一种新策略。

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
DAD3是否通过靶向ACE2并调控MAPK和NF-κB信号通路来抑制LPS诱导的牛乳腺上皮细胞炎症?
核心机制
DAD3通过激活ACE2,调节ACE2/Ang-(1–7)/MasR抗炎轴与ACE/Ang II/AT1R促炎轴之间的平衡,并抑制MAPK和NF-κB信号通路的磷酸化。
主要证据
在BMEC中,DAD3促进ACE2表达;ACE2敲低后,DAD3的抗炎作用减弱,MAPK和NF-κB通路磷酸化水平升高,促炎因子表达增加。
研究意义
DAD3可能成为治疗奶牛乳腺炎的潜在治疗药物,但需进一步体内研究验证。

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

相关性分析

探究LPS浓度与RAS通路成员及炎症因子的相关性

使用不同浓度LPS处理BMEC,检测RAS成员和炎症因子的表达,并进行Spearman相关性分析。

2

DA和DAD3对ACE2表达的影响

验证DA和DAD3能否激活并促进BMEC中ACE2的表达

用DA或DAD3单独或与LPS联合处理BMEC,通过RT-qPCR和Western blot检测ACE2 mRNA和蛋白水平。

3

ACE2敲低实验

验证DAD3的抗炎作用依赖于ACE2

使用ACE2-siRNA转染BMEC,敲低ACE2后,用LPS和DA或DAD3处理,检测RAS成员和炎症因子的表达。

4

MAPK和NF-κB通路分析

探究DA和DAD3抑制炎症的机制是否涉及MAPK和NF-κB通路

通过Western blot检测MAPK通路(p38、JNK、ERK)和NF-κB通路(IκB-α)的磷酸化水平。

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
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
DMEM/F-12K培养基Hyclone--
胎牛血清Gibco--
血管紧张素II ELISA试剂盒Jiangsu Enzyme Industry Co., Ltd.MM-5103401
血管紧张素1-7 ELISA试剂盒Jiangsu Enzyme Industry Co., Ltd.MM-5103801
抗p38抗体Abcamab31828
抗磷酸化p38抗体Thermo Fisher ScientificMA5-15182
抗IκB-α抗体CST9242S
抗磷酸化IκB-α抗体Biossbs-2513R
抗ERK抗体Biossbs-0022R
抗磷酸化ERK抗体Biossbs-1522R
抗JNK抗体Biossbs-2592R
抗磷酸化JNK抗体Biossbs-1640R
抗ACE2抗体Biossbs-23444R
抗β-actin抗体Biossbs-0061R
二脒那秦Abcamab143391
脂多糖----
CY3标记二抗Biossbs-0295G-Cy3
DAPI----
激光共聚焦显微镜Leica MicrosystemsTL LED
Zeta Life转染试剂Zeta LifeAD600150
ACE2 siRNAShanghai Jima Pharmaceutical Technology Co., Ltd--
Trizol试剂TaKaRa9108
PrimeScript™ RT试剂盒(含gDNA Eraser)TaKaRaRR047A
SYBR Premix Ex Taq™ II试剂TaKaRaRR820A
蛋白提取试剂盒KeyGEN BioTECHKGP2100
BCA蛋白定量试剂盒Abcamab102536
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcamab6721
HRP标记的山羊抗小鼠IgGAbcamab205719
ECL化学发光检测试剂----

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
细胞培养
BMEC细胞系来源;培养基(DMEM/F-12K)及血清(10% FBS)
阅读提示:Materials and methods: Cells and reagents
药物处理
LPS浓度0.5 μg/mL;DA和DAD3浓度20 μg/mL;处理时间24小时;血清饥饿处理
阅读提示:Materials and methods: Compound synthesis and cells treatment
ACE2-siRNA敲低
siRNA序列(ACE2-siRNA-155);转染试剂(Zeta Life转染试剂)及比例;转染时间24小时;后续LPS和药物处理顺序
阅读提示:Materials and methods: ACE2-siRNA transfection; Table 1
RT-qPCR
引物序列(表2);扩增条件(95°C 30s,95°C 5s,60°C 1min,40循环);内参基因β-actin;2-△△Ct法
阅读提示:Materials and methods: RT-qPCR and ELISA; Table 2