Derazantinib通过FGFR信号抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的生物活性

Derazantinib Inhibits the Bioactivity of Keloid Fibroblasts via FGFR Signaling.

作者信息Shuqia Xu, Yongkang Zhu, Peng Wang, Shaohai Qi, Bin Shu
PMID38137441
发布时间2023-12-05
DOI10.3390/biomedicines11123220

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8、迁移、侵袭、免疫荧光、RT-PCR、Western blot)和体内异种移植模型验证,并涉及患者样本(瘢痕疙瘩和正常皮肤)的免疫荧光检测,具有多个独立证据层级和功能及机制验证。

主要模型

人瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFs) 人正常皮肤成纤维细胞(Fbs) BALB/C无胸腺裸鼠异种移植模型

重点核对

FGFR1在瘢痕疙瘩组织中的表达高于正常皮肤(免疫荧光) derazantinib处理浓度(0.16-5 μmol/L)及处理时间(48h)对细胞活力、迁移、侵袭的影响 derazantinib对KFs中PAI-1、α-SMA、collagen I等纤维化标志物的抑制作用 裸鼠模型中derazantinib注射剂量(1 mg/mL和2 mg/mL)及对植入瘢痕重量和胶原的影响

摘要

瘢痕疙瘩是常见的良性皮肤病理性纤维增生性疾病,难以治愈且易复发。研究表明,成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)在肝硬化、特发性肺纤维化(IPF)等病理性纤维增生疾病中表达增强,提示FGFR1通路具有治疗瘢痕疙瘩的潜力。Derazantinib是一种选择性FGFR抑制剂,在体外和体内模型中具有抗增殖活性。本研究确定了derazantinib对人瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFs)的作用。采用细胞活力测定、迁移测定、侵袭测定、免疫荧光染色、定量聚合酶链反应、Western blot分析、HE染色、Masson染色和免疫组织化学分析来分析KFs和瘢痕疙瘩异种移植物。在本研究中,我们发现derazantinib在体外抑制了KFs的增殖、迁移、侵袭和胶原蛋白产生。与胶原沉积和组织纤维化密切相关的纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)的转录和表达被显著抑制。此外,derazantinib抑制了FGFR1和PAI-1的表达,并减轻了异种移植小鼠模型中植入瘢痕疙瘩的重量。这些发现表明,derazantinib可能通过FGFR信号传导成为治疗瘢痕疙瘩的有效疗法。

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
Derazantinib能否通过FGFR信号传导抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的生物活性?
核心机制
Derazantinib通过抑制FGFR1及其下游AKT和ERK信号通路,下调PAI-1、α-SMA和collagen I的表达,从而抑制KFs的增殖、迁移、侵袭和胶原产生。
主要证据
体外实验显示derazantinib抑制KFs增殖、迁移、侵袭,并降低PAI-1、α-SMA、collagen I的mRNA和蛋白水平;体内裸鼠模型显示derazantinib局部注射减轻了植入瘢痕疙瘩的重量,并减少胶原和微血管。
研究意义
作者提出derazantinib可能通过FGFR信号传导成为治疗瘢痕疙瘩的有效策略,值得进一步临床试验。

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

瘢痕疙瘩组织和正常皮肤中FGFR1表达检测

验证FGFR1在瘢痕疙瘩中的表达是否升高,以支持其作为治疗靶点。

对8例瘢痕疙瘩组织和6例正常皮肤进行免疫荧光染色,检测FGFR1和collagen I的表达。

2

Derazantinib对KFs增殖和凋亡的影响

评估derazantinib是否抑制KFs的活力并诱导凋亡,并比较对正常成纤维细胞的影响。

通过CCK-8法测定不同浓度derazantinib处理后KFs的活力,并用Ki67和Calcein AM/PI染色评估增殖和凋亡。

3

Derazantinib对KFs迁移和侵袭的影响

检测derazantinib是否抑制KFs的迁移和侵袭能力。

通过划痕实验评估迁移,Transwell实验评估侵袭。

4

Derazantinib对KFs纤维化标志物和相关信号通路的影响

探究derazantinib抑制KFs生物活性的分子机制。

通过RT-PCR和Western blot检测纤维化相关基因和蛋白表达,以及AKT/ERK信号通路的变化。

5

Derazantinib在裸鼠模型中的体内疗效评估

评估derazantinib局部注射对移植瘢痕组织的治疗效果。

将人瘢痕组织移植到裸鼠皮下,分别注射生理盐水、不同浓度derazantinib和倍他米松,4周后取出组织测量重量并进行组织学分析。

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。

检测样本和模型特征
检测细胞迁移和侵袭
检测基因表达
检测蛋白表达
评估体内疗效
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DerazantinibMCE--
Dulbecco改良Eagle培养基(DMEM)Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
IV型胶原酶Biofroxx--
透明质酸酶Biofroxx--
细胞计数试剂盒-8Dojindo Laboratories--
Calcein AM和碘化丙啶检测试剂盒Beyotime--
Trizol试剂Invitrogen--
SYBR Green PCR试剂盒Servicebio--
实时热循环仪Bio-RadCFX96
DAPIThermo Fisher--
FGFR-1抗体Proteintech60325-1-Ig
I型胶原抗体CST66948
Ki-67抗体Abcamab16667
PAI-1抗体Proteintech13801-1-AP
α-SMA抗体AffinityAF1032
山羊抗小鼠二抗Abcamab6789
抗小鼠IgG Alexa Fluor 488CST--
抗兔IgG Alexa Fluor 488CST--
RIPA裂解液----
PVDF膜----
GAPDH抗体ServicebioGB11002
PI3K抗体AffinityAF5112
p-AKT抗体AffinityAF0016
AKT抗体BiossBS0115R
p-ERK抗体AffinityAF1015
ERK抗体AffinityAF0155
TGF-β抗体BosterbioBA0290
Smad抗体Affinity6367
p-Smad抗体Affinity3367
HRP标记的二抗Abcamab205718
增强化学发光检测系统GEAI800
倍他米松----
Masson染色试剂盒Servicebio--
荧光显微镜Olympus--
酶标仪Thermo Fisher--
ImageJ软件----
Image-Pro Plus----

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
免疫荧光检测瘢痕组织和正常皮肤
样本来源:瘢痕组织来自8例未治疗患者(前胸部),正常皮肤来自6例乳房缩小术患者;抗体稀释比;显微镜型号
阅读提示:见2.1节和3.1节
细胞培养和药物处理
KFs传代次数(P3-P6);细胞密度(CCK-8:1.0×10^3细胞/孔;划痕:1.0×10^4细胞/孔;侵袭:6×10^4细胞);derazantinib浓度和处理时间;DMSO最终浓度<0.1%
阅读提示:见2.2节、2.3节、2.4节、2.5节、2.6节
细胞功能检测
划痕实验:细胞融合度>90%,处理时间(0h,24h,48h);transwell:处理浓度2.5μmol/L,处理48小时;凋亡染色:浓度2.5μmol/L处理48小时
阅读提示:见2.5节、2.6节、2.7节
分子表达检测
RT-qPCR:处理浓度(0,1.25,2.5,5μmol/L)处理48小时,内参GAPDH,引物序列见表1;Western blot:处理浓度2.5μmol/L处理48小时,抗体列表
阅读提示:见2.9节、2.10节、表1
裸鼠异种移植模型
小鼠品系和数量(BALB/C雌性无胸腺裸鼠,12只,8周龄,20-22g);移植组织大小(5mm×5mm×5mm);注射方案(0.1mL,浓度:生理盐水、2mg/mL DZB、1mg/mL DZB、2mg/mL BMT,注射时间1周和2周);取材时间(4周);检测指标(HE、Masson、免疫荧光)
阅读提示:见2.11节和3.5节