Huc-MSC来源的外泌体miR-144通过FosB/Flt-1通路减轻LPS诱导的子痫前期样孕鼠炎症

Huc-MSC-derived exosomal miR-144 alleviates inflammation in LPS-induced preeclampsia-like pregnant rats via the FosB/Flt-1 pathway.

作者信息Jingchi Sun, Weishe Zhang
PMID38304844
期刊Heliyon
发布时间2024-01-17
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e24575

实验完整度

包含体外细胞实验(HTR-8/SVneo)和体内动物实验(SD孕鼠),并通过双荧光素酶实验验证miR-144靶向FosB,Western blot、qRT-PCR、ELISA等验证功能与机制,证据层级完整。

主要模型

HTR-8/SVneo人绒毛膜滋养层细胞系 LPS诱导的PE样SD孕鼠模型

重点核对

HTR-8/SVneo细胞LPS处理浓度100 ng/mL,处理48小时 外泌体处理细胞剂量1.3×10^5颗粒/细胞,处理48小时 孕鼠LPS尾静脉注射剂量1 μg/kg,外泌体腹腔注射浓度3.1×10^10颗粒/mL,0.5 mL/天,持续6天 胎鼠脑组织TUNEL染色检测神经元凋亡

摘要

背景:子痫前期(PE)是一种常见且严重的妊娠期高血压疾病。间充质干细胞来源的外泌体(Exos-MSC)已被报道可缓解炎症性疾病的进展。本研究旨在探讨人脐带来源的Exos-MSC(huc-Exos-MSC)对PE样模型的影响。方法:使用脂多糖(LPS)构建体外和体内PE样模型。外泌体处理LPS诱导的PE样细胞和大鼠。结果:成功在体内和体外构建了PE样炎症模型。通过生物信息学分析筛选出miR-144。外泌体成功提取。沉默FosB、过表达miR-144或用过表达miR-144的huc-MSC提取的外泌体(Exos-MSCmiR−144)处理,逆转了LPS诱导的HTR-8/SVneo细胞活力和迁移能力的下降。此外,上述各组降低了LPS诱导的白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、磷酸化核因子-κB(p–NF–κB)/NF-κB、可溶性FMS样酪氨酸激酶1(sFlt-1)和Flt-1水平的升高。同时,转染miR-144模拟物并过表达FosB逆转了miR-144模拟物组的这些变化。miR-144可能通过靶向FosB减轻LPS诱导的HTR-8/SVneo细胞炎症。在PE样孕鼠中注射Exos-MSCmiR−144可逆转LPS诱导的FosB表达、收缩压和舒张压(SBP和DBP)、平均动脉压(MAP)、心率、尿白蛋白/肌酐比值、炎症因子、p–NF–κB/NF-κB和sFlt-1水平的升高。此外,与模型组相比,模型+Exos-MSCmiR−144组的活产比例显著更高,而胎鼠脑组织的凋亡率显著更低。结论:我们发现huc-Exos-MSC来源的miR-144通过调节FosB/Flt-1通路减轻了PE样孕鼠的妊娠期高血压和炎症。此外,huc-Exos-MSC来源的miR-144可部分逆转LPS诱导的不良妊娠结局和胎鼠脑损伤,为开发PE新治疗方法奠定基础。

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
探索huc-MSC来源的外泌体miR-144对LPS诱导的PE样模型炎症的缓解作用及其机制。
核心机制
miR-144通过靶向FosB,抑制Flt-1的表达,从而下调NF-κB信号通路,减轻PE样模型中的炎症反应。
主要证据
体外:HTR-8/SVneo细胞中沉默FosB或过表达miR-144可逆转LPS诱导的细胞活力下降、炎症因子升高,双荧光素酶实验验证miR-144靶向FosB;体内:PE样孕鼠注射Exos-MSCmiR−144后血压、炎症因子降低,活产率升高。
研究意义
为开发PE的新治疗方法奠定基础,huc-Exos-MSC来源的miR-144可能作为PE治疗的潜在靶点。

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

构建PE样模型

建立LPS诱导的PE样细胞和动物模型,用于后续机制研究。

HTR-8/SVneo细胞用100 ng/mL LPS处理48小时;SD孕鼠在GD14经尾静脉注射1 μg/kg LPS构建PE样模型。

2

筛选并验证靶向FosB的miRNA

通过生物信息学分析筛选在PE中差异表达且可能靶向FosB的miRNA,并验证其靶向关系。

利用GSE103542数据集分析PE和对照组胎盘中差异表达的miRNA,结合DIANA Tools预测靶向FosB的miRNA,得到miR-144;通过双荧光素酶实验验证miR-144与FosB的靶向结合。

3

体外验证miR-144对细胞功能的影响

探究miR-144过表达或沉默FosB对LPS诱导的HTR-8/SVneo细胞活力、迁移和炎症的影响。

分别用si-FosB、miR-144 mimics或oe-FosB处理细胞,检测细胞活力(CCK8)、迁移(Transwell)、炎症因子(ELISA)和Flt-1、NF-κB通路蛋白表达(Western blot、qRT-PCR)。

4

提取并鉴定外泌体,验证其递送miR-144的作用

从huc-MSC中提取外泌体,并验证过表达miR-144的外泌体对LPS诱导细胞损伤的缓解作用。

从转染miR-144 mimics的huc-MSC中提取外泌体,通过TEM、NTA鉴定形态和粒径,用PKH26标记观察细胞摄取;用Exos-MSCNC和Exos-MSCmiR−144处理LPS诱导的细胞,检测细胞活力和炎症指标。

5

体内验证外泌体对PE样孕鼠的治疗作用

评估Exos-MSCmiR−144对PE样孕鼠血压、蛋白尿、炎症以及妊娠结局的影响。

PE样孕鼠分别注射Exos-MSCNC和Exos-MSCmiR−144,监测血压、心率、尿蛋白/肌酐比值,检测血清炎症因子和胎盘FosB、Flt-1表达,统计活产率并检测胎鼠脑组织凋亡。

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
HTR-8/SVneo细胞Zhongqiao XinzhouZQ0482
人脐带间充质干细胞Pricella BiotechCP-CL11
外泌体提取试剂盒Thermo Fisher4478359
PKH26SigmaPKH26PCL
人IL-6 ELISA试剂盒Cusabio BiotechCSB-E04638h
大鼠IL-6 ELISA试剂盒Cusabio BiotechCSB-E04640r
人TNF-α ELISA试剂盒Cusabio BiotechCSB-E04740h
大鼠TNF-α ELISA试剂盒Cusabio BiotechCSB-E11987r
人sFlt-1 ELISA试剂盒Mlbioml038123
大鼠sFlt-1 ELISA试剂盒Mlbioml059017
Flt-1抗体Proteintech13687-1-AP
FosB抗体Abcamab184938
CD63抗体Proteintech25682-1-AP
HSP70抗体Proteintech10995-1-AP
磷酸化NF-κB抗体Abcamab183559
NF-κB抗体Abcamab23536
Caspase3抗体Proteintech19677-1-AP
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
HRP标记的山羊抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
HRP标记的山羊抗兔IgGProteintechSA00001-2
ECL底物文中未明确说明--
CCK-8检测试剂盒DojindoNU679
Transwell小室Corning3428
TRIzol试剂Invitrogen--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen2028090
双荧光素酶检测试剂盒PromegaE1910
TUNEL反应混合物YESEN Biotech40306ES50
尿蛋白定量检测试剂盒Nanjing JianchengA028-2-1
肌酐检测试剂盒Nanjing JianchengC011-2-1
胎牛血清文中未明确说明--

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
细胞处理
LPS浓度:100 ng/mL;处理时间:48小时;转染试剂及浓度
阅读提示:方法 2.1 细胞处理
外泌体提取与处理
外泌体提取试剂盒;超速离心条件(110,000×g,70分钟);细胞处理剂量1.3×10^5颗粒/细胞
阅读提示:方法 2.2 和 2.3
动物模型
SD大鼠品系、年龄、体重;LPS剂量1 μg/kg,尾静脉注射;外泌体剂量3.1×10^10颗粒/mL,腹腔注射0.5 mL/天,持续6天
阅读提示:方法 2.4 动物处理
分子检测
Western blot抗体信息及稀释比例;qRT-PCR引物序列和内参基因
阅读提示:方法 2.6 和 2.9