激活的PRDM1-CREBBP轴通过调控人滋养层细胞的凋亡和侵袭参与子痫前期的发生

Activated PRDM1-CREBBP contributes to preeclampsia by regulating apoptosis and invasion of the human trophoblast cells.

作者信息Xuan Zhang, Lei Sun
PMID39759022
期刊iScience
发布时间2024-12-03
DOI10.1016/j.isci.2024.111484

实验完整度

高

包含临床胎盘样本RNA-seq及qPCR/WB验证、L-NAME大鼠模型、原代滋养层细胞及HTR-8/SVneo细胞功能实验,以及ChIP和双荧光素酶报告基因等机制验证。

主要模型

人胎盘绒毛组织及基底板(EOPE患者与正常妊娠) L-NAME诱导的SD大鼠PE样模型 人原代滋养层细胞 HTR-8/SVneo滋养层细胞系

重点核对

PRDM1在EOPE胎盘中的表达上调(qPCR、WB、IHC) L-NAME处理大鼠(60 mg/kg/day,孕10-19天)诱导PE样表型,并检测胎盘PRDM1表达 H/R处理原代滋养层细胞(0.5% O2 4h,再氧合18h)后PRDM1和CREBBP表达变化 敲低或过表达PRDM1对滋养层细胞活力、凋亡、侵袭和迁移的影响 CREBBP作为PRDM1直接靶点的验证(双荧光素酶、ChIP、寡核苷酸pull-down)

摘要

Preeclampsia (PE) is a multifactorial disorder of pregnancy, characterized by new-onset gestational hypertension. High-throughput mRNA sequencing (RNA-seq) was performed to analyze the gene expression patterns in placentas from patients with early-onset PE (EOPE). PR domain zinc-finger protein 1 (PRDM1) expression increased in the chorionic villi and placental basal plate from patients with PE and nitro-l-arginine methyl ester (L-NAME)-treated rats. Inhibition of PRDM1 enhanced trophoblast/extravillous trophoblast (EVT) cell invasion/migration and reduced apoptosis under hypoxia/reoxygenation (H/R) conditions. RNA-seq data indicated that the expression of CREB-binding protein (CREBBP), a transcriptional coactivator, was upregulated in preeclamptic placentas and showed a positive correlation with that of PRDM1. Genetic and pharmacological inhibition of CREBBP exhibited anti-apoptotic and pro-invasive roles. H/R stimulation upregulated CREBBP expression and augmented the binding of PRDM1 to CREBBP's promoter. CREBBP was further validated as a direct downstream target of PRDM1. Collectively, our work reveals an involvement of the activated PRDM1-CREBBP axis in PE-associated trophoblast dysfunction.

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
PRDM1是否通过调控CREBBP影响滋养层细胞功能,从而参与子痫前期的发病机制?
核心机制
PRDM1作为转录因子直接结合CREBBP启动子区域(位点1和3),转录上调CREBBP表达,进而抑制滋养层细胞增殖和侵袭,促进凋亡,参与PE相关的滋养层功能障碍。
主要证据
EOPE胎盘和L-NAME大鼠胎盘中PRDM1和CREBBP表达均上调;H/R条件下PRDM1敲低改善细胞活力、侵袭和凋亡;双荧光素酶、ChIP和寡核苷酸pull-down证实PRDM1直接结合CREBBP启动子;CREBBP敲低可逆转PRDM1过表达引起的细胞功能改变。
研究意义
研究揭示了PRDM1-CREBBP轴在子痫前期相关滋养层功能障碍中的作用,为PE的发病机制提供了新的见解,可能为PE的诊断和治疗提供潜在靶点。

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

转录组分析鉴定EOPE差异表达基因

筛选EOPE胎盘组织中异常表达的基因,识别与PE发病相关的候选分子。

对4例EOPE和6例正常妊娠胎盘绒毛组织进行RNA-seq,分析差异表达基因、PCA、GO和KEGG富集。

2

验证PRDM1在PE胎盘中的表达

确认PRDM1在EOPE患者胎盘中的表达上调及其细胞定位。

通过qPCR、Western blot和免疫组化检测PRDM1在EOPE和正常胎盘中的表达,并通过免疫荧光双染与CK7和HLA-G共定位。

3

建立L-NAME诱导的大鼠PE样模型并检测PRDM1表达

在体内模型中验证PRDM1表达变化,并评估模型妊娠结局。

对孕鼠从孕10天起灌胃L-NAME(60 mg/kg/day)至孕19天,监测血压、尿蛋白、胎鼠和胎盘重量,TUNEL检测细胞凋亡,并检测胎盘PRDM1表达。

4

体外H/R模型研究PRDM1对滋养层细胞功能的影响

探究H/R条件下PRDM1对原代滋养层细胞和HTR-8/SVneo细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移的影响。

分离人原代滋养层细胞,并在H/R条件下培养,使用shRNA敲低PRDM1或过表达质粒,通过CCK-8、流式凋亡检测、Transwell实验评估细胞功能。

5

验证CREBBP在滋养层细胞中的功能

探究CREBBP对H/R条件下滋养层细胞增殖、凋亡和侵袭的影响。

敲低CREBBP或使用其抑制剂SGC-CBP30处理,检测细胞活力、凋亡、侵袭和迁移,并检测MMP2和MMP9蛋白表达。

6

验证PRDM1对CREBBP的直接转录调控

证明PRDM1直接结合CREBBP启动子并调控其转录。

通过Pearson相关分析PRDM1与CREBBP表达相关性;双荧光素酶报告基因检测PRDM1过表达对CREBBP启动子活性的影响;ChIP和寡核苷酸pull-down验证PRDM1结合位点;检测PRDM1敲低后CREBBP表达变化。

7

验证PRDM1通过CREBBP调控滋养层细胞功能

证实PRDM1过表达对滋养层细胞功能的影响依赖于CREBBP。

在PRDM1过表达的HTR-8/SVneo细胞中敲低CREBBP,观察细胞活力、凋亡、侵袭和迁移的变化。

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
TRIpure试剂BioTekeRP1001
NanoDrop ND-1000 生物分析仪NanoDrop--
Bioanalyzer 2100 生物分析仪Agilent--
Illumina Novaseq 6000 测序平台Illumina--
RPMI-1640培养基Solarbio--
胎牛血清Tianhang Biotechnology Co., Ltd11011-8611
IMDM培养基----
基质胶Corning356234
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012
PVDF膜Millipore--
抗PRDM1抗体Novus BiologicalsNB600-235
抗CREBBP抗体AffinityAF0861
抗MMP2抗体Proteintech10373-2-AP
抗MMP9抗体Proteintech10375-2-AP
抗PRDM1抗体Novus BiologicalsNB600-235SS
抗HLA-G抗体Biossbs-0752R
抗CK7抗体Abcamab181598
原位细胞死亡检测试剂盒Roche Diagnostics12156792910
CCK-8试剂盒KeyGenKGA317
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒KeyGenKGA108
SGC-CBP30Yuanye Bio-Technology Co., LtdS81370
L-NAMEYuanye Bio-Technology Co., LtdS20013
ChIP检测试剂盒BeyotimeP2078
荧光素酶检测试剂盒KeyGen BiotechKGAF040

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
临床样本收集
EOPE和正常妊娠的纳入标准、样本量、胎盘组织采集区域(绒毛和基底板)、处理条件(-80°C保存)
阅读提示:STAR Methods: Study subjects, Human subjects
动物模型建立
大鼠品系(SD)、体重范围、L-NAME剂量(60 mg/kg/day)、给药途径(灌胃)、给药时间(孕10-19天)、对照组处理(生理盐水)、样本量(n=6)
阅读提示:STAR Methods: Animal
细胞培养和H/R处理
原代滋养层细胞分离方法、HTR-8/SVneo细胞培养条件、H/R条件(原代:0.5% O2 4h/复氧18h;HTR-8/SVneo: 2% O2 8h/20% O2 16h循环2次)
阅读提示:STAR Methods: Cell culture, Isolation of trophoblasts and cell culture
基因敲低和过表达
shRNA靶序列、腺病毒载体构建、感染时间(48h)、感染效率验证
阅读提示:STAR Methods: Cell culture
ChIP和寡核苷酸pull-down
PRDM1抗体、结合位点引物、生物素化探针序列(位点1和3)、细胞处理条件
阅读提示:STAR Methods: Chromatin immunoprecipitation (ChIP), Oligonucleotide pull-down assay
统计分析
统计方法(t检验、单因素方差分析)、显著性阈值(p<0.05)、数据表示(mean ± SD)
阅读提示:STAR Methods: Quantification and statistical analysis