靶向胞外CIRP的X-适配体在急性胰腺炎中显示出治疗潜力

Targeting extracellular CIRP with an X-aptamer shows therapeutic potential in acute pancreatitis.

作者信息Wuming Liu, Jianbin Bi, Yifan Ren, Huan Chen, Jia Zhang, Tao Wang, Mengzhou Wang, Lin Zhang, Junzhou Zhao, Zheng Wu, Yi Lv, Bing Liu, Rongqian Wu
PMID37360693
期刊iScience
发布时间2023-06-07
DOI10.1016/j.isci.2023.107043

实验完整度

包含体外细胞实验(AR42J细胞)、体内小鼠模型(L-精氨酸诱导的AP)、CIRP敲除小鼠、NMR/ITC分子互作分析,以及功能验证(XA-CIRP干预)。

主要模型

L-精氨酸诱导的急性胰腺炎小鼠模型(C57BL/6J小鼠) CIRP敲除小鼠 AR42J大鼠胰腺腺泡细胞系

重点核对

AP诱导:L-精氨酸腹腔注射剂量4.0 g/kg,两次间隔1小时,72小时后处死 重组CIRP处理AR42J细胞:浓度250-1000 ng/mL,时间24-72小时 XA-CIRP体内给药:10 nmol/kg,尾静脉注射,第二次L-精氨酸注射后2小时 CIRP敲除小鼠背景:C57BL/6J,CRISPR/Cas9技术生成 统计方法:t检验或单因素方差分析(Student-Newman-Keuls检验),P<0.05表示显著

摘要

生物分子工程;细胞生物学;分子生理学;病理生理学。

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
CIRP在急性胰腺炎发病机制中的作用,以及靶向胞外CIRP的X-适配体是否具有治疗潜力。
核心机制
胞外CIRP通过TLR4信号通路诱导胰腺腺泡细胞线粒体损伤和内质网应激,导致细胞死亡和炎症反应;XA-CIRP通过阻断CIRP与TLR4的相互作用发挥保护作用。
主要证据
体外AR42J细胞实验显示重组CIRP诱导线粒体损伤和ER应激,CIRP敲除减轻小鼠胰腺损伤和炎症,XA-CIRP在体内外均减轻胰腺损伤和炎症。
研究意义
靶向胞外CIRP的X-适配体可能成为治疗急性胰腺炎的有前景的策略。

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

验证CIRP在AP中的表达和重组CIRP对胰腺腺泡细胞的直接损伤

确定CIRP在AP中是否升高,以及胞外CIRP是否直接损伤胰腺腺泡细胞。

通过免疫荧光、免疫组化、ELISA检测CIRP表达;用重组CIRP处理AR42J细胞,检测线粒体功能相关蛋白、ER应激蛋白、细胞活力和坏死标志物。

2

CIRP敲除对AP小鼠胰腺损伤和炎症的影响

评估CIRP缺乏是否减轻AP的严重程度。

在CIRP KO和WT小鼠中诱导AP,检测胰腺组织学、坏死面积、血清淀粉酶、脂肪酶、炎症因子、免疫细胞浸润、线粒体损伤和ER应激标志物。

3

筛选和鉴定CIRP靶向X-适配体

从X-适配体库中筛选能特异性结合CIRP并阻断其与TLR4相互作用的适配体。

使用bead-based X-aptamer库以重组人CIRP为靶标筛选,通过RAW264.7细胞验证拮抗活性,通过NMR和ITC分析结合亲和力及结合界面。

4

评估XA-CIRP对重组CIRP诱导的胰腺腺泡细胞损伤的体外保护作用

确定XA-CIRP是否能阻断小鼠CIRP的活性。

AR42J细胞用重组小鼠CIRP(1000 ng/mL)和/或XA-CIRP(1 μM)处理72小时,检测细胞死活和RIP-3表达。

5

评估XA-CIRP在实验性AP中的治疗效果

验证XA-CIRP对AP小鼠胰腺损伤和炎症的保护作用。

在AP诱导后经尾静脉给予XA-CIRP(10 nmol/kg),检测胰腺组织学、坏死面积、血清淀粉酶/脂肪酶、炎症因子、免疫浸润、线粒体和ER应激标志物。

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
L-精氨酸SolarbioA0013
Ham's F-12K培养基ProcellPM150910
胎牛血清Procell164210-500
AR42J细胞ProcellCL-0025
重组小鼠CIRPCLOUD-CLONERPG886Mu01
XA-CIRPAM Biotechnologies--
钙黄绿素/PI细胞活力/细胞毒性检测试剂盒BeyotimeC2015M
血清淀粉酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC016-1
血清脂肪酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA054-1
小鼠冷诱导RNA结合蛋白ELISA试剂盒CUSABIOCSB-EL005440MO
TNF-α ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04741m
IL-1β ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E08054m
抗β-肌动蛋白抗体CST3700
抗PDI抗体CST3501
抗RIP-3抗体CST95702
抗PINK1抗体CST6946
抗GRP78抗体CST3183
抗PGC-1α抗体Abcamab106814
抗T-fam抗体Abcamab138351
抗Mfn-2抗体Abcamab124773
抗IRE1α抗体Abcamab235171
抗p-IRE1α抗体Abcamab48187
抗CIRP抗体Abcamab246510
抗TLR4抗体Proteintech66350-1-Ig
HRP标记亲和纯化山羊抗小鼠IgG(H+L)ProteintechSA00001-1
HRP标记亲和纯化山羊抗兔IgG(H+L)ProteintechSA00001-2
抗Gr1 (LY6G)抗体Abcamab25377
抗CD11b抗体Abcamab216445
抗F4/80抗体Abcamab240946
脂多糖SolarbioL8880-10mg
雨蛙素SolarbioC6660-1mg
X-适配体筛选试剂盒AM Biotechnologies--
重组人CIRPCloud-Clone CorpAPG886Hu01
Bruker 600MHz (Avance III)核磁共振波谱仪Bruker--
MicroCal PEAQ-ITC等温滴定量热仪Microcal--
数字化凝胶成像分析系统Bio-Rad--
透射电子显微镜 (HT7700)Hitachi--

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
AP模型诱导
L-精氨酸剂量4.0 g/kg,两次腹腔注射间隔1小时,小鼠周龄8-10周,体重20-22g,禁食12小时
阅读提示:STAR Methods, Experimental animals and the AP model
细胞培养与处理
AR42J细胞培养条件(Ham's F-12K, 20% FBS, 37°C, 5% CO2),重组小鼠CIRP处理浓度和时间(250-1000 ng/mL, 24-72h)
阅读提示:STAR Methods, Cell culture; Figure 1 legends
XA-CIRP给药
XA-CIRP剂量10 nmol/kg,尾静脉注射时间(第二次L-精氨酸注射后2小时),终止时间(首次注射后72小时)
阅读提示:STAR Methods, Administration of XA-CIRP in AP mice; Figure 6 legend
CIRP敲除小鼠
CIRP KO小鼠背景(C57BL/6J),采用CRISPR/Cas9技术生成
阅读提示:STAR Methods, Experimental animals and the AP model
统计设计
数据以均值±标准误表示,t检验或单因素方差分析(Student-Newman-Keuls检验),P<0.05视为显著
阅读提示:STAR Methods, Quantification and statistical analysis