LXR配体GW3965通过影响胆固醇稳态抑制新城疫病毒感染

The LXR ligand GW3965 inhibits Newcastle disease virus infection by affecting cholesterol homeostasis.

作者信息Xiang-Xiang Sheng, Ying-Jie Sun, Yuan Zhan, Yu-Rong Qu, Hua-Xia Wang, Miao Luo, Ying Liao, Xu-Sheng Qiu, Chan Ding, Hong-Jie Fan, Xiang Mao
PMID27357231
发布时间2016-09
DOI10.1007/s00705-016-2950-4

实验完整度

研究包括细胞实验验证GW3965抗病毒效果、病毒进入复制分析、NF-κB及细胞因子检测、脂质基因表达分析、ABCA1过表达和胆固醇补充实验,但缺乏动物模型等体内验证。

主要模型

DF-1细胞 NDV Herts/33株感染模型

重点核对

DF-1细胞培养条件:DMEM培养基,10% FBS,37°C,5% CO2 GW3965处理浓度:1 μM(多数实验),细胞活力测定使用0-5 μM 病毒感染参数:MOI = 1,感染时间12小时(部分实验为6, 12, 24小时) ABCA1过表达:EGFP-ABCA1转染,胆固醇补充浓度400 μg/ml 病毒滴度检测:TCID50及qRT-PCR定量病毒基因组RNA

摘要

新城疫是一种影响大多数鸟类的传染性疾病。其病原体新城疫病毒(NDV)也表现出对哺乳动物癌症的显著溶瘤活性。更好地了解NDV的发病机制将有助于我们设计有效的疫苗和新型抗癌策略。GW3965是一种广泛使用的肝脏X受体(LXR)合成配体,可诱导LXR及其下游基因的表达,包括ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)。ABCA1调节细胞胆固醇稳态。在这里,我们发现GW3965在DF-1细胞中抑制NDV感染。它还抑制NF-κB活化并减少感染诱导的促炎细胞因子上调。进一步研究表明,GW3965在病毒进入和复制方面发挥其抑制作用。NDV感染增加了几个脂肪生成基因的mRNA水平,但降低了ABCA1 mRNA水平。ABCA1的过表达抑制NDV感染并降低DF-1细胞中的胆固醇含量,但当胆固醇被补充时,NDV感染得以恢复。GW3965处理阻止了感染细胞核周区域胆固醇的积累。总之,我们的研究表明GW3965可能通过影响胆固醇稳态来抑制NDV感染。

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
GW3965是否能抑制新城疫病毒感染,以及其作用机制是否与胆固醇稳态相关?
核心机制
GW3965通过上调ABCA1表达,促进胆固醇外排,降低细胞内胆固醇含量,从而抑制NDV的进入和复制。
主要证据
在DF-1细胞中,GW3965处理降低病毒蛋白表达、病毒滴度和病毒RNA;ABCA1过表达抑制感染,而胆固醇补充恢复感染;GW3965减少感染细胞核周胆固醇积累。
研究意义
该研究提示GW3965可能作为抗NDV药物开发的候选,并有助于理解胆固醇代谢在病毒感染中的作用。

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

评估GW3965对NDV感染的抑制作用

验证GW3965是否具有抗NDV活性及其剂量依赖性。

DF-1细胞用不同浓度GW3965预处理,感染NDV,通过western blot检测病毒蛋白NP表达,TCID50测定病毒滴度,qRT-PCR检测病毒基因组RNA。

2

研究GW3965对病毒进入和复制的影响

确定GW3965作用于病毒生命周期的哪个阶段(吸附、进入、复制)。

分别进行吸附实验(4°C孵育)、进入实验(4°C吸附后37°C进入)和复制实验(感染后添加GW3965),通过qRT-PCR检测病毒gRNA拷贝数。

3

检测GW3965对NF-κB活化和炎症因子表达的影响

探究GW3965的抗炎作用及其对NF-κB通路的调节。

Western blot检测IκBα、p65及其磷酸化水平,qRT-PCR和ELISA检测IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α, IFN-β表达。

4

分析NDV感染对脂质代谢基因表达的影响

确定NDV感染是否扰乱胆固醇代谢相关基因表达。

在感染后不同时间点提取RNA,通过qRT-PCR检测LXR-α, SREBP-1, PPAR-γ1, FASN, ABCA1的mRNA水平。

5

验证ABCA1在抑制NDV感染中的作用及其与胆固醇的关系

证实ABCA1通过调节胆固醇水平抑制NDV感染。

过表达EGFP-ABCA1或EGFP,感染NDV,检测病毒蛋白表达、细胞胆固醇含量;用胆固醇补充处理,观察感染恢复;使用filipin III染色观察胆固醇分布。

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GIBCO--
胎牛血清Invitrogen--
GW3965Selleck--
水溶性胆固醇Sigma--
β-肌动蛋白抗体Sigma--
山羊抗小鼠IgGBeyotime--
山羊抗兔IgGBeyotime--
菲律宾菌素IIICayman Chemical--
RIPA裂解液----
BCA蛋白质测定试剂盒Thermo--
硝酸纤维素膜Bio-Rad--
增强化学发光系统Vazyme--
TRIzol试剂Invitrogen--
MMLV逆转录酶Promega--
AceQ qPCR SYBR Green预混液Vazyme--
聚乙烯亚胺Sigma--
MTT试剂----
组织总胆固醇检测试剂盒Applygen--
尼康荧光显微镜Nikon--

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
细胞培养与病毒
DF-1细胞来源(ATCC),培养条件(DMEM+10%FBS, 37°C, 5% CO2),NDV Herts/33株来源,病毒扩增方法(鸡胚),感染剂量TCID50测定
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and virus
药物处理
GW3965浓度(多数实验1 μM,部分为0.1, 0.5, 1, 2, 5 μM),预处理时间(2小时),感染期间持续存在;胆固醇补充浓度(400 μg/ml)
阅读提示:Materials and methods: Reagents; Results: GW3965 affects NDV entry and replication
病毒进入实验
吸附实验条件(4°C 1小时),进入实验条件(4°C吸附后37°C 1小时),实验组与对照组比较
阅读提示:Figure 2A, B legends
NF-κB检测
感染条件(MOI=1, 12小时),GW3965浓度(0.1, 0.5, 1 μM),Western blot检测IκBα、p65、p-IκBα、p-p65的表达
阅读提示:Figure 3 legend
炎症因子检测
qRT-PCR和ELISA检测IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α, IFN-β,感染时间12小时,GW3965浓度1 μM
阅读提示:Figure 4 legend
脂质代谢基因检测
qRT-PCR检测LXR-α, SREBP-1, PPAR-γ1, FASN, ABCA1 mRNA,感染时间点(6, 12, 24小时),GW3965处理(1 μM, 12小时)
阅读提示:Figure 5 legends
ABCA1过表达实验
EGFP-ABCA1质粒来源,转染试剂(PEI),转染时间(24小时),感染时间(12小时),胆固醇补充(400 μg/ml)
阅读提示:Results: ABCA1 is involved in the inhibition of NDV infection; Figure 6A
胆固醇检测与染色
胆固醇定量方法(试剂盒),filipin III染色浓度(0.05 mg/mL),染色时间(2小时),观察时间点(12 hpi)
阅读提示:Materials and methods: Cholesterol quantification, Filipin III staining; Figure 6F