Resistin通过激活AMPK/mTOR信号通路和自噬缓解脂多糖诱导的牛肺泡巨噬细胞炎症

Resistin alleviates lipopolysaccharide-induced inflammation in bovine alveolar macrophages by activating the AMPK/mTOR signaling pathway and autophagy.

作者信息Xiaoping Ma, Aining Yang, Xiaoben Fan, Hong Liu, Yu Gu, Zhisheng Wang, Hongrui Guo, Jing Fang, Hengmin Cui, Liping Gou, Junliang Deng, Dongjie Cai, Zhicai Zuo
PMID39386884
期刊Heliyon
发布时间2024-09-18
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e38026

实验完整度

高

包含体外细胞模型(BAMs),通过TEM、WB、IF、qRT-PCR、ELISA等多种方法验证自噬和炎症指标,并使用AMPK抑制剂Com C进行机制验证,实验设计完整。

主要模型

牛肺泡巨噬细胞(BAMs) LPS诱导的BAMs炎症模型

重点核对

RETN浓度(0, 25, 50, 100 ng/mL) RETN处理时间(0, 6, 12, 18, 24 h) AMPK抑制剂Compound C(10 μM)预处理1小时 LPS浓度(1 μg/mL)

摘要

目的:Resistin(RETN)是一种脂肪细胞特异性激素,参与代谢并调节细胞炎症。我们的研究旨在评估RETN处理对牛肺泡巨噬细胞(BAMs)自噬的影响及其潜在的分子和生物学机制。方法:筛选RETN+脂多糖(LPS)对巨噬细胞的最佳浓度,然后与肺泡巨噬细胞共培养。使用透射电子显微镜(TEM)检查BAMs中的自噬体。使用实时定量PCR(qRT-PCR)检测微管相关蛋白轻链3(LC3)和p62的mRNA表达。使用Western blot(WB)检测LC3和p62的蛋白表达。通过免疫荧光(IF)观察LC3和p62蛋白在细胞中的分布。使用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测白细胞介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的浓度。使用WB检测腺苷单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)、p-AMPK、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和p-mTOR的蛋白表达。结果:用RETN或LPS处理BAMs增加了自噬体的数量和LC3II/LC3I的比值,并降低了p62蛋白的表达水平。与LPS处理相比,RETN处理显著触发自噬。此外,RETN处理后p-AMPK/AMPK和p-mTOR/mTOR的比值分别上调和下调,提示AMPK/mTOR信号通路的激活是RETN介导的BAMs自噬所必需的。另外,与单独LPS处理组相比,LPS和RETN共处理组的LC3-II/LC3-I比值较低,IL-1β、IL-6和TNF-α的浓度显著降低。然而,自噬和LPS诱导的炎症均被RETN处理部分缓解。结论:RETN可以通过激活AMPK/mTOR信号通路促进BAMs中的自噬,可能有助于预防LPS诱导的炎症。

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
RETN能否通过调节自噬缓解LPS诱导的牛肺泡巨噬细胞炎症,其潜在分子机制是什么?
核心机制
RETN通过激活AMPK/mTOR信号通路促进BAMs自噬,进而缓解LPS诱导的炎症。
主要证据
RETN处理增加自噬体数量、LC3-II/LC3-I比值,降低p62蛋白水平;AMPK抑制剂Com C可逆转这些效应;LPS和RETN共处理降低炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平。
研究意义
为缓解LPS诱导的肺部炎症提供了新见解,并表明RETN可能是治疗LPS诱导肺部炎症的新策略。

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

BAMs的分离与培养

获得用于实验的原代牛肺泡巨噬细胞,并验证其细胞活力和吞噬功能。

从牛肺中分离BAMs,用含10% FBS的DMEM培养,通过台盼蓝染色和墨水吞噬实验评估细胞存活率和吞噬率。

2

RETN浓度梯度处理

确定RETN诱导BAMs自噬的最佳浓度。

用不同浓度(0, 25, 50, 100 ng/mL)的RETN处理BAMs 12小时,通过TEM观察自噬体,WB检测LC3和p62蛋白,IF观察LC3和p62分布,qRT-PCR检测LC3和p62 mRNA。

3

RETN时间梯度处理

确定RETN诱导BAMs自噬的最佳处理时间。

用100 ng/mL RETN处理BAMs 0, 6, 12, 18, 24小时,通过TEM、WB、IF和qRT-PCR检测自噬相关指标。

4

AMPK/mTOR信号通路验证

验证RETN诱导的自噬是否依赖于AMPK/mTOR信号通路。

用AMPK抑制剂Com C预处理BAMs 1小时,再用RETN处理12小时,通过WB检测AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、LC3、p62,TEM观察自噬体,IF观察LC3/p62分布。

5

LPS诱导炎症模型及RETN干预

评估RETN对LPS诱导的BAMs炎症和自噬的影响。

用LPS(1 μg/mL)和/或RETN(100 ng/mL)处理BAMs 12小时,通过WB、TEM、IF、qRT-PCR检测自噬,ELISA检测炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)。

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培养基Solarbio--
胎牛血清Sangon--
青霉素-链霉素Gibco--
磷酸盐缓冲液Solarbio--
抵抗素Sigma-AldrichSRP4560
脂多糖SolarbioL8880
化合物CMedChemExpress--
台盼蓝Solarbio--
墨水Solarbio--
Epon环氧树脂Beijing Zhongjingkeyi Technology Co., Ltd--
柠檬酸铅Beijing Zhongjingkeyi Technology Co., Ltd--
醋酸铀Beijing Zhongjingkeyi Technology Co., Ltd--
透射电子显微镜(JEM-1400PLUS)JEOLJEM-1400PLUS
RIPA裂解液ServicebioG2002-100
BCA蛋白定量试剂盒ServiceBioG2026-200T
抗AMPK抗体CST2532
抗p-AMPK抗体AffinityAF3423
抗mTOR抗体Biossbs-1992R
抗p-mTOR抗体AffinityAF3308
抗LC3A抗体Novus BiologicalsNB100-2331
抗p62抗体GeneTex IncGTX100685
辣根过氧化物酶标记的抗兔抗体ServicebioGB23303
增强化学发光Western blot系统Thermo Fisher Scientific Inc.--
TritonX-100Servicebio--
牛血清白蛋白Servicebio--
二抗(抗兔)ServicebioGB21303
二抗(抗兔)ServicebioGB25303
DAPIServicebioG1012
免疫荧光显微镜(NIKON ECLIPSE C1)NIKONECLIPSE
TRIzol试剂TaKaRa9109
SYBR® GreenER™ SuperMixTaKaRaRR420A
IL-1β ELISA试剂盒R&D SystemsSMLB00C
IL-6 ELISA试剂盒R&D SystemsS6050B
TNF-α ELISA试剂盒R&D SystemsSMTA00B
酶标仪(Roche)Roche--
IBM SPSS Statistics Windows版24.0IBM Corp.--

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
BAMs分离与培养
细胞密度(1 × 10^6 cells/well),培养条件(5% CO2, 37°C),台盼蓝浓度(0.4%),墨水稀释倍数(10倍)
阅读提示:Materials and methods 2.1
RETN浓度梯度处理
RETN浓度(0, 25, 50, 100 ng/mL),处理时间(12小时)
阅读提示:Materials and methods 2.1 和 图2
RETN时间梯度处理
RETN浓度(100 ng/mL),处理时间(0, 6, 12, 18, 24小时)
阅读提示:Materials and methods 2.1 和 图3
AMPK/mTOR信号通路验证
Com C浓度(10 μM),预处理时间(1小时),RETN浓度(100 ng/mL),处理时间(12小时)
阅读提示:Materials and methods 2.1 和 图4
LPS诱导炎症模型及RETN干预
LPS浓度(1 μg/mL),RETN浓度(100 ng/mL),处理时间(12小时)
阅读提示:Materials and methods 2.1 和 图5