CIP2A通过激活NF-κB通路促进闭塞性细支气管炎

CIP2A promotes bronchiolitis obliterans by activating the NF‑κB pathway.

作者信息Xu Zhou, Xingyou Zhao, Yanning Li, Baoqing Zhang
PMID40017141
发布时间2025-04
DOI10.3892/mmr.2025.13473

实验完整度

包含大鼠体内模型和HPBEC体外模型,功能验证(CIP2A抑制改善病理)和机制验证(NF-κB通路)明确。

主要模型

Sprague Dawley大鼠DA诱导的BO模型 人原代支气管上皮细胞(HPBEC)DA诱导的体外模型

重点核对

DA剂量:125 mg/kg,气管内滴注,每天一次,持续7天 Eth剂量:0.35 mg/kg,皮下注射,每天一次,持续4周 体外DA浓度:25 mM,处理1小时,在第0、2、4天 体外Eth浓度:6 µM,处理24小时 动物分组:对照组、DA组、DA+溶剂组、DA+Eth组

摘要

闭塞性细支气管炎(BO)是一种破坏性纤维化肺部疾病,可部分由2,3-丁二酮【也称为双乙酰(DA)】诱导;然而,DA对BO影响的潜在机制尚不清楚。在本研究中,使用DA处理或未处理的大鼠肺组织进行生物信息学分析,观察到DA组样本中细胞增殖调节蛋白磷酸酶2A抑制剂(CIP2A)显著增加。CIP2A与炎症和上皮-间质转化(EMT)相关,并促进肺损伤;然而,其对DA诱导的BO的作用及其潜在机制仍未知。为解决这些问题,在大鼠和细胞中建立了DA诱导的BO模型,并给予乙氧基血根碱(一种CIP2A抑制剂)以诱导CIP2A下降。通过苏木精-伊红、Masson和Giemsa染色检测病理变化。采用逆转录定量PCR、western blotting、免疫组织化学、免疫荧光和酶联免疫吸附测定法检测CIP2A表达及病理相关标志物水平。值得注意的是,抑制CIP2A改善了BO的病理特征,包括减少腔内闭塞、炎性浸润和纤维化。在CIP2A抑制的样本中,炎症、纤维化和EMT标志物的表达也降低。此外,CIP2A抑制被证明通过核因子-κB(NF-κB)通路起作用;NF-κB抑制剂α的磷酸化和p65的核转位减少。总之,这些结果表明CIP2A可能通过激活NF-κB信号通路增加炎症、纤维化和EMT来促进BO发展。因此,抑制CIP2A可被认为是BO治疗的潜在策略。

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
CIP2A在DA诱导的闭塞性细支气管炎中的作用及其潜在机制是什么?
核心机制
CIP2A通过激活NF-κB信号通路(增加IκBα磷酸化和p65核转位)促进炎症、纤维化和上皮-间质转化。
主要证据
在DA诱导的BO大鼠模型和HPBEC模型中,抑制CIP2A(使用乙氧基血根碱)改善了病理特征,降低了炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)和纤维化/EMT标志物(α-SMA、纤维连接蛋白、Snail、iNOS)的表达,并抑制了NF-κB通路激活。
研究意义
抑制CIP2A可能成为BO治疗的潜在策略。

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

DA诱导大鼠BO模型建立

建立DA诱导的BO动物模型,用于后续研究。

雄性Sprague Dawley大鼠接受DA气管内滴注(125 mg/kg)每天一次,持续7天,建立BO模型;对照组给予无菌蒸馏水。

2

mRNA-seq和生物信息学分析

识别DA处理大鼠肺组织中差异表达基因,筛选与BO相关的候选基因。

提取大鼠肺组织RNA进行mRNA-seq,鉴定差异表达基因(|log2FC|>1.5,调整后P<0.001),并进行GO分析、GeneCards关联分析,发现CIP2A在DA组中显著增加。

3

验证CIP2A在BO模型中的表达

验证mRNA-seq结果,确认CIP2A在DA诱导的BO组织中表达升高。

采用RT-qPCR、western blotting和免疫组织化学检测大鼠肺组织中CIP2A的表达,结果均显示DA组CIP2A水平升高。

4

在体抑制CIP2A对BO病理的影响

评估CIP2A抑制剂(乙氧基血根碱)对DA诱导的BO病理特征的改善作用。

DA处理后,给予Eth(0.35 mg/kg)皮下注射4周,通过H&E、Masson染色、BALF细胞计数、免疫组化、免疫荧光、western blotting和ELISA评估病理变化。

5

在体抑制CIP2A对NF-κB通路的影响

探究CIP2A抑制是否影响NF-κB信号通路的激活。

通过western blotting检测大鼠肺组织中p-IκBα和p65(细胞核)的表达,发现CIP2A抑制降低了p-IκBα水平和p65核转位。

6

体外HPBEC模型中抑制CIP2A的作用

在细胞水平验证CIP2A抑制对DA诱导的细胞损伤和NF-κB通路的影响。

HPBECs暴露于DA(25 mM)1小时,在第0、2、4天,然后给予Eth(2、4、6 µM)处理24小时,检测CIP2A、纤维化/EMT标志物、炎症因子及NF-κB通路相关蛋白。

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
2,3-丁二酮Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.--
乙氧基血根碱Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.--
HPBEC培养系统iCell Bioscience Inc.--
乙氧基血根碱GLPBIO Technology LLC--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.15596018CN
AMPure XP磁珠Beckman Coulter, Inc.--
Agilent 2100系统Agilent Technologies, Inc.--
NovaSeq 6000 S4试剂盒Illumina, Inc.20028312
TRIpure试剂BioTeke Corporation--
All-in-One第一链cDNA合成预混液Magen Biotechnology Co., Ltd.--
2X Taq PCR预混液Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
SYBR Green染料Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
Masson染色试剂盒Leagene; Beijing Regen Biotechnology Co., Ltd.--
Giemsa染色试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
CIP2A抗体BIOSSbs-5948R
山羊抗兔IgG/HRPBeijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.SE134
RIPA裂解液Proteintech Group, Inc.--
核蛋白和胞质蛋白提取试剂盒Proteintech Group, Inc.--
BCA蛋白定量试剂盒Proteintech Group, Inc.--
ECL Western blot底物Proteintech Group, Inc.--
CIP2A单克隆抗体Proteintech Group, Inc.67843-1-Ig
α-SMA多克隆抗体Proteintech Group, Inc.14395-1-AP
纤维连接蛋白多克隆抗体Proteintech Group, Inc.15613-1-AP
Snail多克隆抗体Proteintech Group, Inc.13099-1-AP
iNOS多克隆抗体Proteintech Group, Inc.22226-1-AP
IκBα多克隆抗体Proteintech Group, Inc.10268-1-AP
p-IκBα (Ser32/36)重组抗体Proteintech Group, Inc.82349-1-RR
p65多克隆抗体Proteintech Group, Inc.10745-1-AP
HRP标记的Affinipure山羊抗兔IgG(H+L)Proteintech Group, Inc.SA00001-2
HRP标记的Affinipure兔抗山羊IgG(H+L)Proteintech Group, Inc.SA00001-4
HRP标记的Affinipure山羊抗小鼠IgG(H+L)Proteintech Group, Inc.--
Histone-H3多克隆抗体Proteintech Group, Inc.17168-1-AP
β-actin单克隆抗体Proteintech Group, Inc.66009-1-Ig
Vimentin抗体Affinity BiosciencesAF7013
E-cadherin抗体Affinity BiosciencesAF0131
Cy3标记的山羊抗兔IgG (H+L)Proteintech Group, Inc.SA00009-2
ELISA试剂盒Multi Sciences (Lianke) Biotech Co., Ltd.EK301B,
ELX-800酶标仪Bio-Tek Instruments, Inc.--
BX53荧光显微镜Olympus Corporation--
DP73荧光显微镜Olympus Corporation--

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
动物模型建立
DA剂量、给药途径、给药频率和持续时间;对照组处理;大鼠品系、性别、年龄、体重
阅读提示:Methods,Animals and groups
动物分组和处理
Eth剂量、给药途径、频次和持续时间;溶剂对照(10% DMSO + 90% corn oil);每组动物数量
阅读提示:Methods,Animals and groups
体外细胞模型
DA浓度和处理时间;Eth浓度和处理时间;细胞系(HPBEC)及其培养条件
阅读提示:Methods,In vitro model
病理检测
组织固定、切片、染色步骤;严重程度评分标准;胶原面积测量方法
阅读提示:Methods,H&E staining,Masson's trichrome staining
基因和蛋白表达检测
PCR引物序列;抗体稀释比例和货号;内参基因(β-actin)
阅读提示:Methods,RT-qPCR,Western blotting