丙泊酚通过调节miR-290-5p/CCL-2信号通路减轻脓毒症诱导的急性肾损伤

Propofol attenuates sepsis-induced acute kidney injury by regulating miR-290-5p/CCL-2 signaling pathway.

作者信息Guodong Zheng, Hong Qu, Fen Li, Weiquan Ma, Hong Yang
PMID30328934
发布时间2018-10-11
DOI10.1590/1414-431X20187655

实验完整度

包含体外细胞模型(MPC5)和体内小鼠模型(CLP)两个独立证据层级,并进行了功能验证(细胞活力、凋亡)和机制验证(双荧光素酶报告基因、miR-290-5p敲低回补)。

主要模型

C57BL/6J小鼠CLP脓毒症模型 小鼠足细胞MPC5

重点核对

小鼠模型:8周龄雄性C57BL/6J小鼠,CLP手术诱导脓毒症,丙泊酚剂量50 mg/kg,24小时内给药两次 细胞模型:MPC5足细胞,LPS浓度100 ng/mL,丙泊酚浓度100 μM,miR-290-5p抑制剂浓度100 nM 关键分组:sham、CLP、propofol、propofol+CLP;对照为正常 saline 检测时间:体内实验在CLP后24小时取样,体外实验处理24小时 关键结果指标:肾功能指标(BUN、Cre)、肾损伤评分、NGAL表达、细胞活力(MTS)、凋亡率(流式)、CCL-2表达

摘要

既往研究表明丙泊酚具有免疫调节和抗氧化特性。然而,丙泊酚在脓毒症诱导的肾损伤中的肾脏保护作用及其确切机制仍不清楚。本研究旨在探讨miR-290-5p/CCL-2信号在丙泊酚治疗的脓毒症小鼠中的作用。小鼠在24小时内接受两次丙泊酚(50 mg/kg)治疗。在48小时内监测生存结果。通过qRT-PCR和western blotting分别检测mRNA和蛋白水平。用脂多糖(LPS)处理小鼠足细胞(MPC5)建立体外细胞模型。使用MTS实验监测MPC5的增殖。通过流式细胞术分析细胞凋亡。丙泊酚改善了盲肠结扎穿刺手术小鼠的生存结果,并减轻了急性肾损伤。丙泊酚增加了脓毒症小鼠肾脏中miR-290-5p的表达,降低了CCL-2和炎症细胞因子的水平。我们发现miR-290-5p是MPC5中CCL-2的直接调节因子。丙泊酚可以消除LPS诱导的MPC5生长抑制和凋亡。同时,丙泊酚抑制LPS处理的MPC5中CCL-2的表达,然而,敲低miR-290-5p消除了丙泊酚对CCL-2 mRNA和蛋白表达的抑制作用。丙泊酚可通过调节miR-290-5p/CCL-2信号通路,在体内和体外抑制脓毒症诱导的肾损伤,成为一种有效的治疗药物。

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
丙泊酚是否通过调节miR-290-5p/CCL-2信号通路减轻脓毒症诱导的急性肾损伤及其机制。
核心机制
丙泊酚上调miR-290-5p,miR-290-5p直接靶向并结合CCL-2的3'-UTR抑制其表达,从而抑制下游炎症因子(IL-1β、TNF-α)和NF-κB信号,减轻足细胞凋亡和肾损伤。
主要证据
CLP诱导的小鼠模型中,丙泊酚降低血清BUN、Cre、GOT、GPT水平,改善肾组织病理和NGAL表达,提高生存率;LPS处理的MPC5细胞中,丙泊酚提高细胞活力并抑制凋亡,抑制CCL-2表达,而miR-290-5p抑制剂逆转这些效应;荧光素酶报告基因证实miR-290-5p直接靶向CCL-2。
研究意义
丙泊酚可能作为预防脓毒症诱导急性肾损伤的潜在治疗药物,miR-290-5p可能作为与丙泊酚协同提高脓毒症小鼠存活率的潜在协同剂。

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

体内小鼠脓毒症模型建立与丙泊酚治疗

评估丙泊酚对CLP诱导的脓毒症小鼠肾损伤和生存率的影响。

采用CLP手术诱导小鼠脓毒症,随机分为sham、CLP、propofol、propofol+CLP四组,丙泊酚组在24小时内腹腔注射50 mg/kg两次,24小时后检测肾功能、肾组织病理、炎症因子和miRNA表达,另设实验观察48小时生存率。

2

体外细胞模型建立与丙泊酚处理

验证丙泊酚对LPS诱导的足细胞损伤的保护作用及其机制。

MPC5细胞用LPS(100 ng/mL)处理,或联合丙泊酚(100 μM)和/或miR-290-5p抑制剂(100 nM)处理,检测细胞活力、凋亡、CCL-2表达。

3

miR-290-5p靶向CCL-2的机制验证

确认miR-290-5p是否直接靶向并调节CCL-2表达。

利用双荧光素酶报告基因实验,将含有CCL-2 3'UTR野生型或突变型的报告载体与miR-290-5p mimics或抑制剂共转染MPC5,检测荧光素酶活性;同时检测CCL-2的mRNA和蛋白表达。

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
丙泊酚Sigma-Aldrich--
小鼠CCL-2 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., LtdE-EL-M0006c
GOT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Biology Engineering Institutec010-1
GPT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Biology Engineering Institutec009-1
肌酐检测试剂盒Nanjing Jiancheng Biology Engineering InstituteC011-1
尿素氮检测试剂盒Nanjing Jiancheng Biology Engineering InstituteC013-2
TRIzol试剂Invitrogen--
TaqMan通用PCR预混液Thermo Fisher Scientific--
RPMI-1640培养基Invitrogen--
胎牛血清Invitrogen--
脂多糖Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1960
MTS检测试剂盒Promega Corporation--
RIPA裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013B
BCA蛋白定量试剂盒Sigma-AldrichBCA1-1KT
CCL-2抗体Santa Cruz Biotechnologysc-1784
NF-κB/p65抗体Cell Signaling Technology3034
辣根过氧化物酶标记二抗Santa Cruz Biotechnologysc-516102
GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118
组蛋白抗体Cell Signaling Technology9715
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Invitrogen--
流式细胞仪BD Biosciences--
SpectraMax M5酶标仪Molecular Devices--
Leica DM 2500显微镜Leica Microsystems GmbH--
Luminoskan Ascent微孔板发光检测仪Thermo Fisher Scientific--
DNA Engine (ABI 7300)实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--

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
动物模型与处理
小鼠品系、性别、周龄、体重;CLP手术方法;丙泊酚给药剂量(50 mg/kg)、时间(24小时内两次)、给药途径;对照组处理;取材时间点
阅读提示:Methods: Animal treatment
肾功能评估
血清GOT、GPT、BUN、Cre检测方法、试剂盒货号、样本量
阅读提示:Methods: ELISA; 表2
组织病理学
肾组织固定、包埋、切片厚度、H&E染色、损伤评分标准
阅读提示:Methods: Hematoxylin & eosin (H&E) staining
细胞模型
MPC5细胞来源、培养条件(培养基、FBS浓度、CO2浓度);LPS浓度(100 ng/mL)、丙泊酚浓度(100 μM)、处理时间;miR-290-5p抑制剂浓度(100 nM)和转染方法
阅读提示:Methods: Cell culture; Transfection with miR-290-5p mimics and inhibitors
分子检测
RT-qPCR引物序列、内参(U6、GAPDH)、相对定量方法(2^-ΔΔCt);Western blotting抗体稀释度、蛋白上样量、内参
阅读提示:Methods: RNA analysis and RT-qPCR; Western blotting; 表1
生存分析
观察时间(48小时)、样本量(每组12只)、统计方法(Kaplan-Meier, log-rank)
阅读提示:Methods: Animal treatment; Results: 图2