DHX9通过促进巨噬细胞炎症反应加剧动脉粥样硬化进展

DHX9 Strengthens Atherosclerosis Progression By Promoting Inflammation in Macrophages.

作者信息Ning Huangfu, Hongchuang Ma, Mengyun Tian, Jie Zhang, Yong Wang, Zhenwei Li, Xiaomin Chen, Hanbin Cui
PMID37326773
发布时间2023-10
DOI10.1007/s10753-023-01836-z

实验完整度

包含体外细胞实验(THP-1巨噬细胞、PBMCs)、体内动物模型(ApoE-/-小鼠)和患者样本,并通过功能验证(脂质摄取、炎症因子、黏附)及机制验证(Co-IP、ChIP)支持结论。

主要模型

THP-1来源的巨噬细胞 CAD患者外周血单核细胞(PBMCs) ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型 HUVECs(用于单核细胞黏附实验)

重点核对

DHX9敲低效率:siRNA转染或AAV-sh-DHX9注射后验证mRNA和蛋白水平 oxLDL处理浓度和时间:40 μg/mL,24小时(部分实验使用80 μg/mL) IFN-γ处理浓度和时间:20 ng/mL,不同时间点 动物模型建立:ApoE-/-小鼠,7周龄,尾静脉注射AAV,1周后高脂饮食12周 检测指标:脂质摄取(DiI-oxLDL)、炎症因子表达(IL-6、TNF-α)、p65活化、ChIP分析IL-6启动子结合

摘要

动脉粥样硬化(AS)是脑血管疾病的主要原因,巨噬细胞在动脉粥样硬化中发挥重要作用。DExH-Box解旋酶9(DHX9)作为DExD/H-box RNA解旋酶超家族II的成员,被鉴定为系统性红斑狼疮患者血清中的自身抗原,可触发炎症。本研究旨在探讨DHX9是否参与AS的发展,尤其是在巨噬细胞介导的炎症反应中。我们发现,在oxLDL或干扰素-γ处理的巨噬细胞以及冠状动脉疾病(CAD)患者的外周血单核细胞(PBMCs)中,DHX9的表达显著增加。敲低DHX9可抑制巨噬细胞的脂质摄取和促炎因子表达,并改善TNF-α介导的单核细胞黏附能力。此外,我们发现oxLDL刺激促进巨噬细胞中DHX9与p65的相互作用,并进一步增强DHX9-p65-RNA聚合酶II复合物的转录活性以产生炎症因子。此外,使用ApoE-/-小鼠喂食西方饮食建立AS模型,我们发现通过尾静脉注射AAV-Sh-DHX9介导的DHX9敲低明显减轻了体内AS进展。最后,我们还发现,在CAD患者的PBMCs中,敲低DHX9抑制p65活化、炎症因子表达以及p65-RNA聚合酶II复合物的转录活性。总之,这些结果表明DHX9通过增强巨噬细胞炎症反应促进AS进展,并提示DHX9可能是开发治疗药物的潜在靶点。

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
DHX9是否参与动脉粥样硬化发展,尤其是通过巨噬细胞介导的炎症反应?
核心机制
DHX9在oxLDL刺激的巨噬细胞中与p65相互作用,形成DHX9-p65-RNA聚合酶II复合物,增强IL-6等炎症因子的转录活性。
主要证据
在THP-1巨噬细胞和CAD患者PBMCs中,敲低DHX9抑制p65活化、炎症因子表达及p65-RNA聚合酶II复合物结合IL-6启动子;在ApoE-/-小鼠模型中,敲低DHX9减轻动脉粥样硬化病变。
研究意义
DHX9可能成为开发动脉粥样硬化治疗药物的潜在靶点。

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

DHX9表达分析

检测DHX9在oxLDL或IFN-γ处理的巨噬细胞和CAD患者PBMCs中的表达变化。

通过Western blot和免疫荧光检测DHX9蛋白表达,以及利用公共单细胞RNA测序数据分析和qPCR检测mRNA。

2

敲低DHX9对巨噬细胞功能的影响

验证DHX9对巨噬细胞脂质摄取、炎症因子表达及单核细胞黏附的影响。

使用siRNA敲低DHX9,检测DiI-oxLDL摄取、炎症因子mRNA表达(IL-6、TNF-α、IL-1β)以及TNF-α诱导的THP-1细胞黏附到HUVECs的能力。

3

DHX9与p65相互作用及信号通路分析

探究oxLDL刺激下DHX9是否与p65相互作用并影响NF-κB信号通路。

通过Western blot检测MAPK和NF-κB通路蛋白,Co-IP检测DHX9与p65的结合,免疫荧光观察共定位,天然PAGE检测p65二聚体形成。

4

转录活性分析

验证oxLDL促进DHX9-p65-RNA聚合酶II复合物与IL-6启动子结合。

使用ChIP和ChIP-re-ChIP分析DHX9、p65、RNA聚合酶II在IL-6启动子的结合,以及敲低DHX9后的变化。

5

体内验证

评估敲低DHX9对动脉粥样硬化小鼠模型的影响。

ApoE-/-小鼠通过尾静脉注射AAV-sh-DHX9或对照,喂食西方饮食建立AS模型,检测动脉病变面积、巨噬细胞中p65活化、炎症因子表达。

6

患者PBMCs验证

验证在CAD患者PBMCs中敲低DHX9的效果。

从CAD患者分离PBMCs,转染si-DHX9,检测p-p65、炎症因子mRNA以及ChIP分析IL-6启动子结合。

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
RPMI-1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
佛波酯Sigma--
重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子Peprotech--
干扰素-γBioLegend--
氧化低密度脂蛋白Beyotime--
重组人肿瘤坏死因子-αBeyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Millipore--
DHX9抗体Proteintech17721-1-AP
STAT1抗体Proteintech10144-2-AP
磷酸化STAT1 (Ser727)抗体Active motif39634
p38抗体Proteintech14064-1-AP
磷酸化p38 MAPK抗体Proteintech28796-1-AP
JNK抗体Proteintech66210-1-Ig
磷酸化JNK抗体Proteintech80024-1-RR
ERK1/2抗体Proteintech11257-1-AP
磷酸化ERK1/2抗体Proteintech80031-1-RR
p65抗体Proteintech66535-1-Ig
磷酸化p65 (S536)抗体Santa Cruzsc-136548
GAPDH抗体Abcamab8245
flag抗体Proteintechab205606
Lamin B1抗体Proteintech66095-1-Ig
ECL化学发光试剂盒Pierce--
F4/80抗体Proteintech28463-1-AP
DAPICell Signaling--
蔡司LSM 800共聚焦显微镜Carl Zeiss--
DHX9 siRNAGenePharma--
pCMV3-N-FLAG-DHX9质粒Sino Biological--
jetPRIME转染试剂Polyplus--
AAV-GP-3-sh-DHX9GenePharma--
小鼠TNF-α ELISA试剂盒Abcamab208348
小鼠IL-6 ELISA试剂盒Abcamab222503
DiI标记氧化低密度脂蛋白YEASEN20609ES76
钙黄绿素AMSigma-Aldrich--
Annexin V-PE凋亡检测试剂盒BeyotimeC1065M
细胞周期分析试剂盒BeyotimeC1052
流式细胞仪Beckman--
核蛋白和胞浆蛋白提取试剂盒BeyotimeP0027
SimpleChIP®酶法染色质免疫沉淀试剂盒Cell Signaling Technology--
p65抗体Abcamab32536
RNA聚合酶II抗体Abcamab264350
油红OBeyotime--
人淋巴细胞分离液Sigma--

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
细胞培养和分化
THP-1细胞使用PMA分化浓度和时长;PBMCs使用GM-CSF浓度和培养时间
阅读提示:见Methods 'Cell Culture'
siRNA转染
siRNA序列和转染试剂用量;转染时间
阅读提示:见Methods 'Plasmids, Small Interfering RNAs (siRNAs) and Adeno-associated Virus'
oxLDL处理
oxLDL浓度(通常40 μg/mL)和处理时间(24小时)
阅读提示:见Results 'DHX9 Expression is Significantly Increased...'及图例
IFN-γ处理
IFN-γ浓度(20 ng/mL)和处理时间
阅读提示:见Results 'DHX9 Expression is Significantly Increased...'及图例
动物实验
ApoE-/-小鼠周龄和性别;AAV注射剂量和途径;高脂饮食持续时间
阅读提示:见Methods 'Animal Experiments'
ChIP实验
抗体选择(DHX9, p65, RNA Pol II);使用的试剂盒;引物序列
阅读提示:见Methods 'Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) Assays'
患者PBMCs处理
患者纳入标准;PBMCs分离方法;转染条件
阅读提示:见Methods 'Human Peripheral Blood Samples'和'Cell Culture'