HSPB1通过P53/Bax通路减轻慢加急性肝衰竭

HSPB1 alleviates acute-on-chronic liver failure via the P53/Bax pathway.

作者信息Zhixiang Zhang, Jinwei Guo, Jincan Zhu
PMID39071496
发布时间2024-07
DOI10.1515/biol-2022-0919

实验完整度

研究包括体内ACLF小鼠模型和体外LPS诱导的L02细胞实验,涵盖功能验证(细胞活力、凋亡)和机制验证(P53/Bax通路),并利用临床样本验证表达。

主要模型

ACLF小鼠模型(C57BL/6J小鼠,CCl4联合d-Gal/LPS诱导) L02人正常肝细胞系(LPS诱导损伤) ACLF患者血清样本

重点核对

ACLF小鼠建模:CCl4(0.2 ml/kg,腹腔注射,8周,每周3次)联合d-Gal(320 mg/kg)和LPS(50 μg/kg)腹腔注射 L02细胞处理:LPS(10.0 μg/ml)处理24小时 HSPB1过表达:Lv-HSPB1慢病毒(5×10^8 PFU/ml,尾静脉注射,每周2次)或HSPB1过表达载体转染 P53激活:CBL0137(150 nM)处理24小时 分组:ACLF小鼠分为sham、模型、模型+Lv-NC、模型+Lv-HSPB1,每组6只

摘要

慢加急性肝衰竭(ACLF)的死亡率仍然显著升高;因此,本研究旨在探讨热休克蛋白家族B(小)成员1(HSPB1)在体内和体外对ACLF的影响及其潜在机制。本研究采用ACLF小鼠模型,通过Masson三色染色、苏木精-伊红(H&E)染色、天狼星红染色和血清生化指标研究肝损伤程度。同样,通过细胞计数试剂盒-8实验、酶活性、流式细胞术和TUNEL实验评估脂多糖(LPS)诱导的L02细胞损伤,同时使用Western blot研究其潜在机制。结果显示,ACLF小鼠肝组织形态改变,以肝硬化、纤维化、胶原纤维沉积、炎性细胞浸润和肝损伤指数升高为特征。此外,HSPB1在ACLF患者和小鼠中均上调,其中过表达HSPB1可抑制ACLF诱导的肝损伤。同样,LPS处理的L02细胞系中HSPB1表达也增加,过表达HSPB1可促进细胞活力、抑制肝损伤相关酶活性并抑制凋亡。机制研究表明,HSPB1负责抑制p-P53和Bax蛋白水平,而激活的P53抵消了HSPB1对细胞行为的影响。总之,HSPB1在体内减轻ACLF诱导的肝损伤,在体外抑制LPS诱导的肝细胞损伤,提示HSPB1可能是ACLF治疗的新靶点。

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
HSPB1在ACLF中的表达及其对肝损伤的影响和潜在机制是什么?
核心机制
HSPB1通过抑制p-P53和Bax蛋白水平来失活P53/Bax通路,从而抑制肝细胞凋亡,减轻肝损伤。
主要证据
ACLF小鼠和LPS处理的L02细胞中p-P53和Bax水平升高,HSPB1过表达逆转此变化;激活P53(CBL0137)可逆转HSPB1对肝细胞活力和凋亡的保护作用。
研究意义
HSPB1可能是ACLF治疗的新靶点,为开发新的治疗策略提供思路。

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

建立ACLF小鼠模型并验证肝损伤

验证ACLF小鼠模型是否成功建立,并评估肝损伤程度。

使用CCl4联合d-Gal/LPS建立ACLF小鼠模型,通过H&E、Masson、Sirius red染色观察肝脏病理变化,并检测血清生化指标(Tbil、AST、ALT)和中性粒细胞百分比。

2

检测HSPB1在ACLF患者和小鼠中的表达

探究HSPB1在ACLF中的表达变化。

收集ACLF患者和非ACLF患者血清,以及ACLF小鼠和过表达HSPB1小鼠的肝组织,通过qRT-PCR检测HSPB1 mRNA水平。

3

建立L02细胞损伤模型并检测HSPB1表达

探究HSPB1在体外LPS诱导的肝细胞损伤中的表达变化。

使用LPS处理L02细胞,检测HSPB1 mRNA表达。

4

过表达HSPB1并评估其对肝细胞损伤的影响

验证HSPB1过表达对LPS诱导的肝细胞损伤的保护作用。

将HSPB1过表达载体或空载体转染L02细胞,然后LPS处理,检测细胞活力(CCK-8)、AST、ALT、LDH活性、细胞凋亡(流式、TUNEL)。

5

检测P53/Bax通路蛋白表达

探究HSPB1对P53/Bax通路蛋白水平的影响。

通过Western blot检测肝脏组织和L02细胞中p-P53、P53、Bax蛋白水平。

6

激活P53并验证HSPB1作用机制

验证HSPB1是否通过抑制P53/Bax通路发挥保护作用。

使用CBL0137激活P53,检测P53/Bax蛋白表达,并评估细胞活力、酶活性和凋亡变化。

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
橄榄油----
D-半乳糖胺----
脂多糖----
HSPB1过表达慢病毒Genepharma--
阴性对照慢病毒Genepharma--
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Hakata--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
CBL0137APExBIO--
Trizol试剂Invitrogen--
Golden第一链cDNA合成试剂盒HaiGene--
RAPA3G SYBR Green qPCR混合液HaiGene--
CFX96实时荧光定量PCR系统Bio-Rad--
CCK-8试剂盒Beyotime--
AST活性检测试剂盒Biovision--
ALT活性检测试剂盒Biovision--
LDH活性检测试剂盒Solabio--
Annexin V-FITC/7AAD凋亡检测试剂盒Procell--
BCA蛋白定量试剂盒HaiGene--
抗p53抗体Abcamab26
抗磷酸化p53抗体Abcamab122898
抗Bax抗体Abcamab3191
抗β-actin抗体Abcamab8226
兔抗小鼠IgGAbcamab6728
Masson三色染色试剂盒Sbjbio--
全自动生化分析仪Beckman Coulter--
显微镜Leica--
Image J软件----

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
ACLF小鼠模型建立
CCl4剂量0.2 ml/kg,腹腔注射,每周3次,持续8周;d-Gal剂量320 mg/kg,LPS剂量50 μg/kg,腹腔注射;小鼠品系C57BL/6J,雄性,20-22g;分组和样本量(每组6只)。
阅读提示:见Materials and methods 2.1节
HSPB1过表达(体内)
过表达慢病毒(Lv-HSPB1)和对照(Lv-NC)的感染滴度(5×10^8 PFU/ml),给药体积(0.5 ml),给药途径(尾静脉),给药频率(每周2次,从第8周开始)。
阅读提示:见Materials and methods 2.1节
临床样本
ACLF患者和药物性肝损伤患者样本量(各38例),血清样本。
阅读提示:见Materials and methods 2.6节
L02细胞培养与处理
细胞系L02,培养基RPMI-1640 + 10% FBS,LPS浓度10 μg/ml,处理时间24小时;CBL0137浓度150 nM,处理时间24小时。
阅读提示:见Materials and methods 2.7节和2.9节
细胞转染
HSPB1过表达载体和空载体来源(Genepharma),转染试剂Lipofectamine 3000,细胞密度2×10^5细胞/孔(六孔板),转染时间48小时。
阅读提示:见Materials and methods 2.8节
qRT-PCR
引物序列,PCR条件(95°C 5分钟,40循环95°C 10秒、60°C 20秒),内参基因GAPDH。
阅读提示:见Materials and methods 2.10节
Western blot
抗体稀释比例(anti-p53 1:500,anti-p-p53 1:1000,anti-Bax 1:250,anti-β-actin 1:1000,二抗1:5000),蛋白上样量(SDS-PAGE 10%),内参β-actin。
阅读提示:见Materials and methods 2.15节