鸭成肌细胞中的新发现:转录因子维甲酸X受体α(RXRA)通过促进CD36表达抑制脂质积累

A Novel in Duck Myoblasts: The Transcription Factor Retinoid X Receptor Alpha (RXRA) Inhibits Lipid Accumulation by Promoting CD36 Expression.

作者信息Ziyi Pan, Xingyong Chen, Dongsheng Wu, Xuewen Li, Weifeng Gao, Guoyu Li, Guoqing Du, Cheng Zhang, Sihua Jin, Zhaoyu Geng
PMID36674699
发布时间2023-01-07
DOI10.3390/ijms24021180

实验完整度

包含体外细胞模型(CS2成肌细胞)的过表达/敲低功能实验、油红O染色、双荧光素酶报告基因和CHIP机制验证,形成多层级验证。

主要模型

鸭成肌细胞系CS2细胞 42日龄雄性强英鸭组织样本

重点核对

RXRA在CS2细胞中的过表达与敲低效率(oeRXRA与shRXRA) CD36在CS2细胞中的过表达与敲低效率(oeCD36与shCD36) TG、CHOL、NEFA含量的检测试剂盒(Applygen和南京建成) 双荧光素酶报告基因中野生型与突变型CD36启动子活性比较 CHIP实验中RXRA在CD36启动子-860/-852、-688/-680、-165/-157位点的富集

摘要

维甲酸X受体α(RXRA)是一个已被充分研究的调节脂质代谢的因子;然而,其在禽类肌肉细胞中的调控机制仍然未知。在成肌细胞(CS2细胞)中过表达和敲低RXRA,使用RT-PCR和Western blotting检测与PPAR信号通路相关的基因和蛋白质的表达水平。使用Elisa试剂盒检测细胞内甘油三酯(TGs)、胆固醇(CHOL)和游离脂肪酸(NEFAs)。用油红O染色脂肪滴。采用双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀(CHIP)验证RXRA与候选靶基因之间的关系。RXRA基因在鸭胸肌中高表达,其mRNA和蛋白在CS2细胞分化过程中减少。过表达RXRA的CS2细胞中TGs、CHOL、NEFAs和脂滴含量降低,并上调CD36、ACSL1和PPARG基因的mRNA表达以及CD36和PPARG的蛋白表达。在CS2细胞中敲低RXRA表达增强了TGs、CHOL、NEFAs和脂滴的含量,并下调了CD36、ACSL1、ELOVL6和PPARG的mRNA和蛋白表达。过表达RXRA基因时,野生型CD36启动子的双荧光素酶报告基因活性高于突变型。RXRA结合在CD36启动子区域的-860/-852、-688/-680和-165/-157位点。此外,在CS2细胞中过表达CD36可抑制TGs、CHOL、NEFAs和脂滴的含量,而敲低CD36表达则增加TGs、CHOL、NEFAs和脂滴的含量。本研究表明,转录因子RXRA通过促进CD36表达抑制CS2细胞中TGs、CHOL、NEFAs和脂肪滴的积累。

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
转录因子RXRA在鸭成肌细胞中如何调控脂质代谢,其具体机制是什么?
核心机制
RXRA通过直接结合CD36启动子区域的特定位点(-860/-852、-688/-680、-165/-157)促进CD36表达,从而抑制脂质积累。
主要证据
通过RXRA过表达和敲低实验、CD36过表达和敲低实验、油红O染色、TG/CHOL/NEFA含量测定、双荧光素酶报告基因和CHIP实验,证实RXRA通过上调CD36抑制脂质积累。
研究意义
本研究揭示了RXRA在鸭成肌细胞中通过CD36调控脂质代谢的新机制,为肉鸭脂质代谢研究提供了思路。

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RXRA在鸭组织和成肌细胞中的表达模式

评估RXRA在鸭不同组织中的表达水平及其在成肌细胞分化过程中的表达变化。

通过RT-PCR检测42个组织中RXRA表达,免疫荧光检测RXRA在CS2细胞中的定位,并检测分化过程中RXRA mRNA和蛋白表达变化及TG、CHOL、NEFA含量。

2

RXRA过表达和敲低对脂质积累的影响

验证RXRA对成肌细胞中甘油三酯、胆固醇、游离脂肪酸和脂滴积累的影响。

将oeRXRA和shRXRA转染CS2细胞,检测TG、CHOL、NEFA含量,并通过油红O染色评估脂滴数量。

3

检测RXRA对PPAR信号通路相关基因和蛋白表达的影响

探究RXRA是否通过PPAR信号通路影响脂质代谢相关基因和蛋白的表达。

通过RT-PCR和Western blot检测CD36、ACSL1、ELOVL6、FABPA、PPARG、Cpt2、FAS、FASN的mRNA和蛋白表达。

4

验证RXRA与CD36启动子的结合

确认RXRA是否直接结合CD36启动子区域并调控其转录活性。

使用PROMO预测结合位点,通过双荧光素酶报告基因检测野生型和突变型CD36启动子活性,并通过CHIP实验验证RXRA结合位点。

5

CD36过表达和敲低对脂质积累的影响

验证CD36对成肌细胞脂质积累的作用,并确认RXRA的作用依赖于CD36。

将oeCD36和shCD36转染CS2细胞,检测TG、CHOL、NEFA含量和脂滴数量,并检测在RXRA过表达背景下CD36敲低及在RXRA敲低背景下CD36过表达对TG的影响。

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
TRIzol试剂Invitrogen15596018
DMEM/F12培养基VivaCell--
胎牛血清VivaCell--
青霉素-链霉素溶液VivaCell--
PAX7抗体Proteintech--
MYOD抗体Proteintech--
RXRA抗体Proteintech--
FITC标记二抗Immunoway--
DAPIServicebio--
共聚焦显微镜(DP73)Olympus--
RIPA裂解缓冲液Meilunbio--
BCA蛋白定量试剂盒Vazyme--
PVDF膜Thermo--
1× PBS缓冲液VivaCell--
牛血清白蛋白Servicebio--
TBST缓冲液Sangon Biotech--
RXRA抗体ImmunoWayYN0018
GAPDH抗体ImmunoWayYM3215
FABP4抗体ImmunoWayYM0013
ELOVL6抗体ImmunoWayYT1540
ACSL1抗体ImmunoWayYN0827
PPARG抗体Proteintech16643-1-AP
CD36抗体Biossbs-8873R
二抗ImmunoWay--
增强化学发光试剂盒Vazyme--
甘油三酯检测试剂盒ApplygenE1013-105
胆固醇检测试剂盒ApplygenE1015-105
游离脂肪酸检测试剂盒Nanjing JianchengA042-2-1
第一链合成预混试剂盒VazymeR122-01
NheI限制性内切酶NEBR3131S
HindIII限制性内切酶NEBR3104 V
ExFect转染试剂VazymeT101-01
AgeI限制性内切酶NEBR3552S
EcoRI限制性内切酶NEBR310T
qPCR混合液VazymeQ711-02
油红O粉末Sigma--
异丙醇----
0.22微米滤器Millipore--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1960
CHIP-IT高灵敏度试剂盒Active Motif--
RXRA抗体Proteintech21218-1-AP
组蛋白H3抗体Proteintech17168-1-AP
兔IgGProteintech300000-0-AP

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
动物样本采集
使用42日龄雄性强英鸭,采集胸肌等组织,在-80°C保存。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.1 Animals
成肌细胞分离与培养
CS2细胞来源为鸭胚胎,培养基为DMEM/F12添加10% FBS和100 U/mL青霉素-链霉素。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.3,参考文献[48]
细胞分化诱导
使用分化培养基(DMEM/F12含2%马血清和1%青霉素/链霉素),每日换液,样本在0、2、4、6天收集。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.3
过表达和敲低处理
oeRXRA和shRXRA(以及oeCD36和shCD36)转染CS2细胞,转染试剂ExFect与质粒比例为2:1,24小时后收集细胞。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.7,Supplementary Figures S1-S3
脂质含量检测
使用TG、CHOL、NEFA试剂盒,按制造商说明书操作,转染后24小时收集细胞,以BCA蛋白定量校正,实验重复三次。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.6
油红O染色
油红O染色步骤:固定、染色、洗涤,使用60%异丙醇洗脱并测量510 nm吸光度。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.8
双荧光素酶报告基因
共转染oeRXRA/oeNC/wt-CD36/mu-CD36/GPL3-Basic,使用PGL-RL作为内参,检测萤火虫和Renilla荧光素酶活性。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.9和Results 2.4
CHIP实验
使用CHIP-IT High Sensitivity kit,转染oeRXRA 24小时后进行交联、超声、免疫沉淀,用抗RXRA抗体,Histone-H3阳性对照,IgG阴性对照。
阅读提示:详见Materials and Methods 4.10