黄芪多糖通过上调Sortilin相关液泡蛋白分选10结构域受体2/层粘连蛋白亚基α1减轻视网膜缺血再灌注诱导的小胶质细胞活化

Astragalus polysaccharide attenuates retinal ischemia reperfusion-induced microglial activation through sortilin-related vacuolar protein sorting 10 domain containing receptor 2/laminin subunit alpha 1 upregulation.

作者信息Juanjuan Li, Hua Li, Chunling Wei, Chen Chen, Zhikun Zheng
PMID39958884
发布时间2025-01-07
DOI10.25259/Cytojournal_131_2024

实验完整度

包含转录组分析、体外细胞模型、体内大鼠模型、基因过表达功能验证、氧化应激调控机制验证及药物干预评估,形成多层级验证。

主要模型

HAPI大鼠小胶质细胞系 Sprague-Dawley大鼠视网膜缺血再灌注模型

重点核对

RIR模型:Sprague-Dawley大鼠,8周龄,200-225g,眼内压升高60分钟诱导缺血 OGD/R模型:HAPI细胞,无糖DMEM缺氧8小时,再灌注24小时 慢病毒处理:尾静脉注射1×10^9空斑形成单位,RIR前3天 AP处理:体外1-100 μg/mL,体内5 mg/kg/天腹腔注射 检测指标:CD11b+Iba-1+小胶质细胞群、M1标志物(iNOS、CD11b、CD86、CD68)、促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)

摘要

目的:小胶质细胞活化是视网膜缺血再灌注(RIR)等致病性视网膜疾病的标志。虽然Sortilin相关液泡蛋白分选10结构域受体2(Sorcs2)和层粘连蛋白亚基α1(Lama1)已被认为与神经炎症过程有关,但它们在RIR中调节小胶质细胞活化的作用尚未见报道。本研究探讨了Sorcs2和Lama1作为RIR中小胶质细胞活化负调控因子的潜力,并评估了黄芪多糖(AP)的治疗潜力。材料与方法:在RIR诱导后72小时,对RIR组视网膜标本进行转录组分析。采用大鼠小胶质细胞氧糖剥夺/复氧(OGD/R)作为RIR的细胞诱导模型。利用慢病毒介导的基因表达,在体外和体内研究了Sorcs2和Lama1决定小胶质细胞活化的功能作用。此外,还研究了AP对RIR介导的小胶质细胞活化的潜在影响。结果:Sorcs2和Lama1被鉴定为RIR后视网膜样本中两个下调基因。OGD/R诱导触发促炎性小胶质细胞活化,并诱导Sorcs2和Lama1的下调。Sorcs2或Lama1过表达在体外阻碍OGD/R诱导的小胶质细胞活化,并在RIR诱导的大鼠视网膜样本中减弱小胶质细胞的炎症扩展。AP治疗能够中和氧化应激,促进Sorcs2和Lama1的表达,并抑制小胶质细胞活化。结论:我们的研究结果指出Sorcs2和Lama1是RIR中小胶质细胞活化的负调控因子。AP可作为抗氧化剂减轻小胶质细胞活化并改善RIR中的炎症损伤。

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
Sorcs2和Lama1是否在RIR中调节小胶质细胞活化,以及黄芪多糖能否通过抗氧化作用改善RIR中的炎症损伤?
核心机制
RIR诱导的ROS信号导致Sorcs2和Lama1下调,进而促进小胶质细胞M1活化;AP通过中和ROS上调Sorcs2和Lama1表达,抑制小胶质细胞活化。
主要证据
转录组分析显示RIR后Sorcs2和Lama1下调;OGD/R细胞模型和RIR大鼠模型中,Sorcs2或Lama1过表达抑制小胶质细胞M1活化;AP处理降低ROS水平,恢复Sorcs2和Lama1表达,减少小胶质细胞活化。
研究意义
Sorcs2和Lama1可作为RIR中小胶质细胞活化的负调控因子;AP可作为抗氧化剂减轻RIR中的炎症损伤,具有潜在治疗应用价值。

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

转录组分析筛选差异基因

鉴定RIR后视网膜中表达变化的基因。

对RIR诱导后72小时的视网膜组织进行RNA-seq,鉴定差异表达基因,发现Sorcs2和Lama1下调。

2

OGD/R细胞模型验证

在体外模拟RIR条件,验证Sorcs2和Lama1的表达变化及小胶质细胞活化表型。

对HAPI细胞进行OGD/R处理,检测细胞增殖、迁移、ROS水平、M1标志物和炎症因子表达。

3

过表达Sorcs2/Lama1的功能验证

验证Sorcs2和Lama1过表达对OGD/R诱导的小胶质细胞活化的影响。

用慢病毒载体过表达Sorcs2或Lama1,然后进行OGD/R处理,检测细胞增殖、迁移、ROS、M1标志物和炎症因子。

4

ROS中和实验

验证ROS是否介导Sorcs2和Lama1的下调及小胶质细胞活化。

应用N-乙酰半胱氨酸(NAC)中和OGD/R诱导的ROS,检测Sorcs2和Lama1表达及小胶质细胞活化。

5

体内过表达验证

在RIR大鼠模型中验证Sorcs2和Lama1过表达对体内小胶质细胞活化及炎症的影响。

RIR前尾静脉注射慢病毒载体,RIR后3天收集视网膜组织,检测基因表达、小胶质细胞比例、炎症因子和ROS。

6

AP抗氧化干预

评估AP对OGD/R诱导的小胶质细胞活化的影响及其机制。

在不同浓度AP存在下进行OGD/R处理,检测ROS、增殖、迁移、M1标志物、炎症因子及Sorcs2/Lama1表达。

7

AP体内药效评估

评估AP在RIR大鼠模型中对小胶质细胞活化及炎症损伤的改善作用。

RIR模型建立期间给予AP腹腔注射,检测视网膜组织中小胶质细胞比例、ROS、炎症因子和Sorcs2/Lama1表达。

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
DMEM培养基ProcellPM150210
胎牛血清Procell164210-500
青霉素-链霉素ProcellPB180120
无糖DMEMProcellPM150275
黄芪多糖MedChemExpressHY-159066
托吡卡胺滴眼液Santen Pharmaceutical Co., Ltd.230617
红霉素软膏Valeant Pharmaceuticals International1303791
TRIzol提取试剂盒VazymeR401-01
Kapa链定向mRNA文库制备试剂盒Kapa BiosystemsKK8420
Illumina HiSeq 2500平台Illumina--
RNeasy迷你试剂盒Qiagen74104
PrimeScript™ RT试剂盒TakaraRR037A
SYBR Green qPCR预混液MedChemExpressHY-K0501
RIPA裂解液(含蛋白酶抑制剂)Zeye BiotechZP180201
抗CD11b抗体Abcamab128797
抗F4/80抗体Abcamab100790
抗CD68抗体Abcamab125212
抗iNOS抗体Abcamab178954
抗CD86抗体Abcamab238468
抗Lama1抗体InvitrogenPA5-119248
抗Sorcs2抗体Proteintech55063-1-AP
抗肌动蛋白抗体Abcamab8226
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcamab6721
HRP标记的山羊抗小鼠IgGAbcamab205719
增强化学发光试剂Zeye BiotechZP180301
Fc受体封闭液(抗CD32)BD Biosciences550270
别藻蓝蛋白偶联抗CD11bBD Biosciences562102
藻红蛋白偶联抗Iba-1Cell Signaling Technologies10513S
LSRII流式细胞仪BD Biosciences--
细胞计数试剂盒-8MedChemExpressHY-K0301
Synergy H1酶标仪BioTek InstrumentsSH1-2024-BTK-0356
TNF-α、IL-1β、IL-6 ELISA试剂盒NeoBioscience--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
ROS检测试剂盒Jiancheng Bioengineering InstituteE004-1-1
2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯Sigma-AldrichD6883

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
RIR动物模型
大鼠品系、年龄、体重;眼压升高持续时间;灌注液高度;麻醉方式
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Animal model
OGD/R细胞模型
细胞系;无糖DMEM处理时间;再灌注时间;复氧条件
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Cell culture and treatment
慢病毒过表达
病毒滴度、注射途径、注射时间点
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Animal model (Lentiviral treatment)
AP处理
体外浓度范围;体内剂量、给药途径、给药时长
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Cell culture and treatment / Animal model (AP treatment)
检测指标
小胶质细胞标志物(CD11b, Iba-1);M1标志物(iNOS, CD86, CD68);炎症因子(TNF-α, IL-1β, IL-6);ROS检测方法
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Flow cytometry, Western blot, ELISA, ROS measurement