硫氧还蛋白1结合转移相关肺腺癌转录本1可减轻脑出血后的炎症和凋亡

Thioredoxin1 Binding Metastasis-Associated Lung Adenocarcinoma Transcript 1 Attenuates Inflammation and Apoptosis after Intracerebral Hemorrhage.

作者信息Ru Chen, Qi Xie, Lexing Xie, Jiacheng Huang, Linlin Hu, Hui Lu, Peixia Shi, Qian He, Qin Zhang, Changxiong Gong, Shuang Zhang, Bingqiao Wang, Guoqiang Yang, Qingwu Yang
PMID37196136
期刊Aging Dis
发布时间2024-05-07
DOI10.14336/AD.2023.0507

实验完整度

包含体内ICH模型(大鼠)、体外BV2细胞实验、RIP-seq、RNA pull-down等多种独立验证,且涉及功能验证和机制验证。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠ICH模型(自体血注射) BV2小胶质细胞系(血红蛋白刺激的体外ICH模型) 原代神经元(与BV2条件培养基共培养)

重点核对

大鼠周龄:13月龄 ICH模型注射血量:70μL自体血 AAV-Txn1注射体积:5μL 血红蛋白刺激浓度:20μM,处理6小时 Txn1蛋白水平检测时间点:ICH后3天

摘要

转录后调控和RNA结合蛋白(RBPs)在脑出血(ICH)后继发性损伤的发生中发挥重要作用。因此,我们通过筛选鉴定出ICH后差异表达的RBPs,并确定硫氧还蛋白1(Txn1)是最具差异性的RBPs之一。我们采用ICH模型和体外实验来研究Txn1在ICH中的作用。首先,我们发现Txn1主要在中枢神经系统的微胶质细胞和神经元中表达,其表达在血肿周围组织中显著降低。此外,将携带Txn1的腺相关病毒(AAV)注射到ICH大鼠模型中。我们的结果显示,Txn1的过表达减轻了ICH大鼠模型中的继发性损伤并改善了预后。此外,为了了解Txn1在ICH后的治疗机制,我们进行了RNA免疫沉淀结合高通量测序。结果显示,Txn1结合炎症和凋亡相关的mRNA,并通过RNA剪接和翻译影响基因表达。最后,RNA pull-down实验和体外实验证实,Txn1与转移相关肺腺癌转录本1(MALAT1)结合,导致炎症和凋亡减少。我们的研究表明,Txn1是减轻ICH诱导的脑损伤的潜在治疗靶点。

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
Txn1在脑出血后是否通过结合MALAT1发挥抗炎和抗凋亡作用?
核心机制
Txn1作为RNA结合蛋白,与MALAT1结合并增强其稳定性,从而抑制炎症和凋亡,减轻脑损伤。
主要证据
体内实验显示Txn1过表达降低炎症因子IL-6、TNF-α,升高IL-10,减少凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2比值,并改善神经功能;RIP-seq和RNA pull-down证实Txn1与MALAT1结合;体外实验表明敲低MALAT1可逆转Txn1的保护作用。
研究意义
本研究首次从RNA结合蛋白角度揭示Txn1在ICH后的神经保护作用,为脑出血治疗提供新的潜在靶点。

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

筛选差异表达RBPs

鉴定ICH后差异表达的RNA结合蛋白

利用RNA-seq比较ICH大鼠血肿周围组织与对侧组织的基因表达,筛选差异表达基因,并注释其中与炎症和免疫相关的RBPs。

2

验证Txn1表达与定位

验证Txn1在ICH后的表达变化及细胞类型定位

使用Western blot检测Txn1蛋白水平,免疫组化检测阳性细胞数量,免疫荧光检测Txn1与神经元、微胶质细胞、星形胶质细胞的共定位。

3

过表达Txn1的体内功能验证

评估Txn1过表达对ICH后神经功能、脑水肿和细胞死亡的影响

在ICH前3周向大鼠脑内注射AAV-Txn1或空载体,建立ICH模型后评估生存率、mNSS评分、转角实验、血肿体积、脑含水量、组织学染色(H&E、FJB、TUNEL、Nissl)及炎症和凋亡相关蛋白/mRNA表达。

4

RIP-seq分析Txn1结合的RNA

全基因组范围鉴定Txn1结合的RNA靶标及结合特征

在HeLa细胞中进行Txn1 RIP-seq,分析peak分布、motif、GO富集,并筛选高丰度结合RNA,发现MALAT1。

5

体外验证Txn1与MALAT1相互作用及功能

验证Txn1结合MALAT1并调控炎症和凋亡

在BV2细胞中过表达Txn1(LV-Txn1)并敲低MALAT1(siRNA),使用血红蛋白模拟ICH,检测炎症因子、凋亡蛋白及神经元存活。

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
注射泵KD Scientific--
AAV-Txn1 (HBAAV2/9-CMV-r-Txn1-3xflag-zsGreen)Hanbio--
抗GFAP抗体Abcamab53554
抗NeuN抗体Abcamab104224
抗Iba1抗体Abcamab5076
抗Txn1抗体InvitrogenPA5-95589
Alexa Fluor 555驴抗山羊二抗InvitrogenA32816
Alexa Fluor 555驴抗小鼠二抗InvitrogenA32773
Alexa Fluor 555驴抗兔二抗InvitrogenA32794
Alexa Fluor 488驴抗兔二抗InvitrogenA32790
Alexa Fluor 488驴抗小鼠二抗InvitrogenA21202
Alexa Fluor 488驴抗山羊二抗InvitrogenA32814
4',6-二脒基-2-苯基吲哚Sigma Aldrich--
共聚焦荧光显微镜 (Leica Sp5)Leica Microsystems--
蛋白裂解液Beyotime--
聚偏二氟乙烯膜Millipore--
抗β-actin抗体Santa CruzSC47778
抗Bcl-2抗体Abcamab196495
抗Bax抗体Santa CruzSC7480
TRIzol试剂Sigma Aldrich--
cDNA逆转录试剂盒TaKaRa--
PCR仪Thermo Fisher Scientific--
硫堇Sigma-Aldrich--
Fluoro-Jade B溶液Millipore--
比色法TUNEL凋亡检测试剂盒Beyotime--
OCT包埋剂Sakura--
BV2细胞系Procell Life Science & Technology Co., Ltd.--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
携带Txn1的慢病毒 (HBLV-m-Txn1-3xflag-ZsGreen-PURO)Hanbio--
血红蛋白Sigma Aldrich--
Illumina ScriptSeq™ v2 RNA-Seq文库制备试剂盒Epicentre--
MAXIscript试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Pierce磁珠RNA-蛋白质pull-down试剂盒Thermo Fisher Scientific--
质谱仪 (5600-plus)AB SCIEX--
Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒BeyotimeC1062M
DAPI染色液BeyotimeC1002
Gallios流式细胞仪Beckman Coulter--
GraphPad Prism 8----

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
大鼠品系、性别、年龄:SD大鼠,雄性,13月龄;注射血量:70μL;坐标:前囟前0.8mm、侧3.2mm、深度5.4mm;注射速度:10μL/min
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: Animals, Generation of the ICH Model
AAV注射
AAV血清型、滴度:HBAAV2/9-CMV-r-Txn1-3xflag-zsGreen;注射体积:5μL;流速:1μL/min;注射时间:ICH前3周
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: Injection of Adeno-associated virus (AAV) carrying Txn1 in the rat
体外ICH模型
细胞系:BV2;血红蛋白浓度:20μM;处理时间:6小时
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: Cell Culture and Transfection, ICH In vitro Model
RIP-seq
细胞系:HeLa;抗体:抗Txn1;建库试剂盒:Illumina ScriptSeq™ v2
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: RNA Immunoprecipitation and High-throughput Sequencing (RIP-seq)
RNA pull-down
试剂盒:Pierce Magnetic RNA-Protein Pull-Down Kit;RNA合成:MAXIscript Kit
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: RNA Pull-down Assays
神经功能评估
mNSS评分;时间点:1、3、7、14、21天;转角实验:记录左转百分比
阅读提示:MATERIALS AND METHODS: Modified Neurological Severity Score