一种新型适配体对冠状病毒感染引起的肺损伤和全身炎症反应的治疗作用

Therapeutic Effects of a Novel Aptamer on Coronaviral Infection-Induced Lung Injury and Systemic Inflammatory Responses.

作者信息Yingchun Wang, Mikael Lindstam, David Hwang, Luiza Jedlina, Mingyao Liu
PMID38474386
期刊Cells
发布时间2024-02-28
DOI10.3390/cells13050422

实验完整度

包含LPS诱导的急性肺损伤模型和MHV-1病毒感染模型两个动物模型,结合RT-qPCR、Western blot、组织学、血清学等多层次检测,但缺乏机制验证和功能终点测定。

主要模型

雌性A/J小鼠MHV-1冠状病毒感染模型 雌性C57BL/6J小鼠LPS诱导急性肺损伤模型

重点核对

MHV-1病毒滴度:5000 PFU鼻内接种 Apta-1给药方案:100 mg/kg静脉注射两次,分别在感染后1.5小时或48小时 处死时间:第2天或第4天 肺损伤评估:H&E染色、肺损伤评分 血清趋化因子水平:MKC、MCP-1、RANTES

摘要

背景:冠状病毒感染引起的急性肺损伤已成为公共卫生的主要威胁,尤其是通过持续的COVID-19大流行。Apta-1是一种新发现的适配体,对全身性脓毒症反应具有抗炎作用。本研究评估了Apta-1对冠状病毒感染引起的急性肺损伤和全身反应的治疗效果。方法:雌性A/J小鼠(12-14周龄)用鼠肝炎病毒1型(MHV-1),一种冠状病毒,以5000 PFU鼻内攻击,随后在病毒递送后1.5小时或2天静脉注射Apta-1(100 mg/kg,两次)。动物在第2天或第4天被处死。肺组织用H&E、免疫组织化学染色和western blotting检查。RT-qPCR用于细胞因子基因表达。收集血清和血浆进行实验室评估。结果:Apta-1治疗降低了病毒滴度,防止了MHV-1诱导的循环血容量减少和溶血,减少了肺泡空间出血和蛋白酶激活受体1(PAR-1)裂解。Apta-1治疗还显著降低了血清中趋化因子(MKC、MCP-1和RANTES)水平,以及AST、ALT、总胆红素和未结合胆红素水平。结论:Apta-1在冠状病毒感染引起的出血和肺PAR-1裂解中显示出治疗益处。它还具有全身抗炎作用。

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
Apta-1对冠状病毒感染引起的急性肺损伤和全身炎症反应是否具有治疗作用?
核心机制
Apta-1通过抑制PAR-1裂解和减少全身炎症反应来发挥治疗作用,具体机制可能涉及凝血与炎症的交叉对话。
主要证据
在MHV-1感染的A/J小鼠模型中,Apta-1治疗显著降低肺部病毒滴度、肺泡出血、PAR-1裂解、血清趋化因子水平以及肝酶和胆红素水平。
研究意义
Apta-1可能作为治疗冠状病毒感染引起的急性肺损伤和全身炎症反应的潜在治疗药物,其临床应用需进一步研究。

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

LPS诱导的急性肺损伤模型验证Apta-1的局部抗炎作用

验证Apta-1在肺组织中的局部抗炎效果。

雌性C57BL/6J小鼠腹腔注射LPS(10 mg/kg),随后在15分钟和60分钟静脉注射Apta-1(100 mg/kg)两次。24小时后处死,收集肺组织进行RT-qPCR检测细胞因子基因表达。

2

MHV-1病毒感染模型建立及Apta-1治疗

评估Apta-1对冠状病毒感染引起的急性肺损伤和全身炎症反应的治疗效果。

雌性A/J小鼠(12-14周龄)经鼻内接种MHV-1病毒(5000 PFU),在感染后1.5小时(Day 0)或48小时(Day 2)静脉注射Apta-1(100 mg/kg)两次。在第2天或第4天处死,收集肺组织和血液进行病毒滴度、组织学、Western blot、RT-qPCR和血清学检测。

3

检测病毒滴度和肺损伤评估

评估Apta-1对病毒复制和肺组织损伤的影响。

通过空斑实验测定肺组织病毒滴度;H&E染色评估肺泡损伤,包括肺泡出血、炎症细胞浸润等;免疫组化检测免疫细胞浸润。

4

检测PAR-1裂解和相关分子表达

探讨Apta-1对PAR-1裂解的影响,及其潜在机制。

Western blot检测肺组织中PAR-1蛋白的裂解情况,计算裂解带与全长的比值;同时检测凝血酶蛋白水平。

5

检测全身炎症反应和生化指标

评估Apta-1对全身炎症反应和器官功能的影响。

收集血清和血浆,使用Milliplex试剂盒检测细胞因子/趋化因子水平;通过IDEXX Bioanalytics检测临床生化指标(AST、ALT、总胆红素等)和凝血功能。

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。

验证抗炎作用
验证分子表达变化
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
脂多糖(大肠杆菌0111:B4)Sigma--
Apta-1Aptahem AB--
17CL1细胞----
L2细胞----
组织研磨仪Qiagen--
抗CD3抗体SigmaC7930
抗B220抗体BD Biosciences550286
抗Ly-6G抗体Cell Signaling Technology87048
抗F4/80抗体Cell Signaling Technology70076
RNeasy小提试剂盒Qiagen--
iScript cDNA合成试剂盒Bio-Rad--
SsoAdvanced通用SYBR Green超混液Bio-Rad--
7900快速实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解缓冲液----
蛋白酶抑制剂混合物Roche Applied Science--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗PAR1抗体BiossBS-0828R
抗凝血酶抗体Novus biologicalsNBP1-58268-20
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
Milliplex MAP小鼠细胞因子/趋化因子磁珠面板MilliporeSigmaMCYTOMAG-70K-PMX

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
LPS模型
LPS剂量:10 mg/kg;Apta-1剂量:100 mg/kg,静脉注射两次,时间点:LPS后15分钟和60分钟;处死时间:LPS后24小时;C57BL/6J小鼠性别和年龄:雌性,6周龄。
阅读提示:见2.2 LPS-Induced Acute Lung Injury
病毒模型
MHV-1病毒滴度:5000 PFU鼻内接种;Apta-1给药方案:100 mg/kg静脉注射两次,分别在感染后1.5小时或48小时;处死时间:第2天或第4天;小鼠品系:雌性A/J,12-14周龄。
阅读提示:见2.3 Viral Challenge and Apta-1 Treatment
肺损伤评估
肺损伤评分标准:肺泡出血、血管充血、水肿/纤维蛋白、白细胞浸润;评分系统:0-3分。
阅读提示:见2.5 Assessment of Lung Injury
PAR-1裂解检测
Western blot检测PAR-1蛋白,抗体:anti-PAR1(Bioss, BS-0828R);内参:GAPDH;定量裂解带/全长带比值。
阅读提示:见2.8 Western Blotting
血清学检测
血清细胞因子检测:Milliplex试剂盒;生化指标:AST、ALT、总胆红素等由IDEXX Bioanalytics检测。
阅读提示:见2.9 Serum and Plasma Collection and Tests