Sirt1通过靶向Shh/Gli-1信号通路调节氧糖剥夺/复氧损伤后的小胶质细胞活化和炎症

Sirt1 regulates microglial activation and inflammation following oxygen-glucose deprivation/reoxygenation injury by targeting the Shh/Gli-1 signaling pathway.

作者信息Hongyan Liao, Jiagui Huang, Jie Liu, Huimin Zhu, Yue Chen, Xuemei Li, Jun Wen, Qin Yang
PMID36725745
发布时间2023-04
DOI10.1007/s11033-022-08167-6

实验完整度

研究包含细胞活力、凋亡、活化、炎症和信号通路蛋白表达的体外实验验证,但缺乏体内模型和功能验证。

主要模型

N9小胶质细胞 OGD/R体外模型

重点核对

N9小胶质细胞来源 OGD/R处理条件(150分钟缺氧,24小时复氧) 药物处理浓度:白藜芦醇20 µmol/l,SRT1720 0.5 µmol/l,sirtinol 10 µmol/l 药物处理时间:24小时 对照组:正常培养和0.4% DMSO处理

摘要

背景:脑缺血损伤导致小胶质细胞过度活化,释放促炎因子,在卒中急性期恶化神经功能。因此,抑制小胶质细胞过度活化对于减轻缺血损伤至关重要。Sirtuin 1(Sirt1)已被证明在卒中、神经退行性疾病和衰老中发挥关键作用。然而,Sirt1在脑缺血损伤后调节小胶质细胞活化的作用及其潜在机制仍不清楚。因此,本研究的主要目的是探讨Sirt1对氧糖剥夺/复氧(OGD/R)处理的N9小胶质细胞的影响,使用Sirt1激动剂白藜芦醇和SRT1720以及Sirt1拮抗剂sirtinol进行处理。方法:分别通过Cell Counting Kit 8、流式细胞术、免疫细胞化学、ELISA和Western blotting检测细胞活力、凋亡、小胶质细胞的活化和炎症反应、Shh信号通路蛋白的表达和活性。结果:结果表明,白藜芦醇或SRT1720处理可抑制OGD/R期间小胶质细胞的活化和炎症。此外,这些处理还导致GLI家族锌指-1(Gli-1)蛋白从细胞质转位到细胞核,并上调Sonic hedgehog(Shh)、Patched同源物-1(Ptc-1)、smoothened frizzled class receptor和Gli-1的表达。相比之下,使用sirtinol抑制Sirt1则产生相反的效果。结论:这些发现表明,Sirt1可能通过靶向Shh/Gli-1信号通路调节OGD/R损伤后的小胶质细胞活化和炎症。

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
Sirt1是否通过Shh/Gli-1信号通路调节OGD/R损伤后的小胶质细胞活化和炎症
核心机制
Sirt1可能通过靶向Shh/Gli-1信号通路调节小胶质细胞活化和炎症
主要证据
使用Sirt1激动剂白藜芦醇和SRT1720处理OGD/R损伤的N9小胶质细胞,抑制活化并减少炎症,同时促进Gli-1核转位并上调Shh、Ptc-1、Smo和Gli-1表达;使用拮抗剂sirtinol则相反
研究意义
为卒中急性期Sirt1调节小胶质细胞活化和神经炎症的机制提供见解

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

建立OGD/R体外模型

模拟脑缺血再灌注损伤

将N9小胶质细胞置于D-Hanks溶液中,在含94% N2、1% O2和5% CO2的厌氧培养箱中处理150分钟,然后在常氧环境下用完全培养基复氧24小时

2

药物处理分组

探究Sirt1激动剂和拮抗剂对OGD/R损伤后小胶质细胞的影响

将细胞分为正常组、对照组(0.4% DMSO)、白藜芦醇组(20 µmol/l)、SRT1720组(0.5 µmol/l)和sirtinol组(10 µmol/l),药物处理24小时后进行OGD/R

3

检测细胞活力和凋亡

评估Sirt1对OGD/R损伤后小胶质细胞活力和凋亡的影响

使用CCK-8试剂盒检测细胞活力,使用流式细胞术检测凋亡,使用Western blotting检测caspase-3和Bax蛋白表达

4

检测小胶质细胞活化和炎症

评估Sirt1对OGD/R损伤后小胶质细胞活化和炎症反应的影响

通过免疫荧光检测Iba1表达和细胞形态,Western blotting检测Iba1、TNF-α、IL-1β和IL-10蛋白表达,ELISA检测细胞上清液中TNF-α、IL-1β和IL-10水平

5

检测Shh信号通路

评估Sirt1对OGD/R损伤后Shh信号通路的影响

通过免疫荧光检测Gli-1核转位,Western blotting检测Shh、Ptc-1、Smo和Gli-1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
DMEM/F-12培养基HyClone; Cytiva--
胎牛血清PAN-Biotech--
白藜芦醇MilliporeSigma--
SRT1720盐酸盐MedChemExpress--
SirtinolMedChemExpress--
二甲基亚砜MilliporeSigmaD2650
CCK-8试剂盒Dojindo Laboratories--
异硫氰酸荧光素标记的Annexin V----
碘化丙啶----
TNF-α ELISA试剂盒Neobioscience Technology Co., Ltd.EMC102a
IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience Technology Co., Ltd.EMC001b
IL-10 ELISA试剂盒Neobioscience Technology Co., Ltd.EMC005
抗Iba1抗体Abcamab178847
抗Gli-1抗体Abcamab273018
Cy3标记的山羊抗兔IgGProteinTech Group, Inc.SA00009-2
DAPIBeyotime Institute of BiotechnologyC1005
RIPA裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013C
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0010
PVDF膜MilliporeSigma03010040001
抗Shh抗体Abcamab19897
抗Ptc-1抗体Abcamab53715
抗Smo抗体Abcamab235183
抗caspase-3抗体Abcamab13847
抗Bax抗体Abcamab263897
抗IL-10抗体BIOSSbs-0698R
抗TNF-α抗体BIOSSbs-0078R
抗IL-1β抗体BIOSSbs-0812R
抗GAPDH抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF1186
辣根过氧化物酶标记的AffiniPure山羊抗兔抗体Beijing Zhongshan Golden BridgeZB-2301
增强化学发光试剂Beyotime Institute of BiotechnologyP0018FS
厌氧培养箱Thermo Fisher Scientific, Inc.3111
酶标仪Thermo Labsystems--
流式细胞仪BD BiosciencesFACSCalibur™
激光共聚焦显微镜Nikon CorporationA1+R
Quantity One软件Bio-Rad Laboratories, Inc.4.6.6
SPSS统计软件IBM Corp.22.0

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
N9小胶质细胞来源;培养基DMEM/F-12;10% FBS;100 U/ml链霉素和青霉素;37°C,5% CO2;0.125%胰酶消化,1:3传代
阅读提示:Materials and methods, Culture of N9 microglia
OGD/R模型
缺氧时间150分钟;复氧时间24小时;缺氧气体条件94% N2, 1% O2, 5% CO2;D-Hanks溶液
阅读提示:Materials and methods, OGD/R model
药物处理
白藜芦醇浓度20 µmol/l;SRT1720浓度0.5 µmol/l;sirtinol浓度10 µmol/l;处理时间24小时;DMSO对照0.4%
阅读提示:Materials and methods, Drug treatment
细胞活力检测
细胞接种密度5000 cells/well;CCK-8孵育时间4小时;检测波长450 nm
阅读提示:Materials and methods, Cell counting Kit-8 (CCK-8) assay
流式细胞术
细胞浓度1×10^6 cells/ml;Annexin V-FITC和PI染色;室温避光孵育15分钟
阅读提示:Materials and methods, Flow cytometry
Western blotting
蛋白上样量40 µg;10% SDS-PAGE;PVDF膜;一抗稀释比例等
阅读提示:Materials and methods, Western blotting