MicroRNA-124a/Sirtuin 1 通路抑制自噬促进慢加急性肝衰竭中的肝细胞凋亡

MicroRNA-124a/Sirtuin 1 pathway inhibits autophagy to promote hepatocyte apoptosis in acute-on-chronic liver failure.

作者信息Hongrui Xu, Xin Wang, Yadong Wang, Chuan Shen, Luyuan Ma, Caiyan Zhao
PMID40088364
发布时间2025-03-15
DOI10.1007/s11033-025-10373-x

实验完整度

本研究包含临床样本检测、体外细胞实验和机制验证,但缺乏体内动物实验和荧光素酶报告实验,实验完整度中等。

主要模型

ACLF患者血浆和肝组织样本 LO2人肝细胞系 LPS诱导的LO2细胞损伤模型

重点核对

ACLF患者与健康对照各20例,肝组织来自5例移植手术 LPS浓度10μg/ml处理LO2细胞24小时 miR-124a mimic和inhibitor转染 SIRT1激活剂SRT1720和抑制剂EX-527处理 自噬抑制剂3-MA处理

摘要

背景:microRNA 在肝细胞自噬和凋亡调控中的作用提示它们可能作为多种肝损伤的新型生物标志物或治疗靶点。本研究旨在分析 miR-124a 是否调控肝细胞的自噬和凋亡,尤其是在慢加急性肝衰竭(ACLF)中。材料和方法:纳入健康对照(HC)和 ACLF 患者的血浆和肝组织。此外,使用 LO2 细胞进行体外实验。使用 TUNEL 试剂盒检测肝细胞凋亡。体外实验中使用 LPS、过表达或敲低、3-甲基腺嘌呤(3-MA)。使用 western blotting、ELISA 和 qRT-PCR 评估自噬相关蛋白(Beclin-1 和 LC3)、抗凋亡蛋白(BAX 和 Bcl-2)、Sirtuin 1(SIRT1)和 miR-124a 的表达水平。结果:与 HC 组相比,ACLF 患者血浆和肝组织中 SIRT1、Bcl-2、LC3 和 Beclin-1 的表达显著降低,而 miR-124a 和 BAX 显著上调。miR-124a 与自噬标志物和 SIRT1 呈负相关,但与凋亡呈正相关。在 LPS 暴露下,LO2 细胞中 BAX 和 miR-124a 水平显著升高,而 Beclin-1、LC3、SIRT1 和 Bcl-2 显著下调。与 miR-124a 抑制剂和 SRT1720 组相比,miR-124a 模拟物和 EX-527 的存在进一步加剧了这些变化。miR-124a 抑制剂共转染能够部分抵消自噬抑制剂 3-MA 的促凋亡作用。结论:miR-124a 下调 SIRT1,从而抑制肝细胞自噬,进而诱导凋亡。

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
miR-124a是否通过调控自噬和凋亡参与慢加急性肝衰竭(ACLF)的发病机制?
核心机制
miR-124a通过下调SIRT1表达,抑制肝细胞自噬,从而促进肝细胞凋亡。
主要证据
在ACLF患者血浆和肝组织中检测到miR-124a升高和SIRT1降低,自噬相关蛋白减少、凋亡增加;体外LPS处理的LO2细胞中miR-124a mimic模拟了类似效应,而miR-124a inhibitor可逆转这一过程,并部分抵消3-MA的促凋亡作用。
研究意义
miR-124a/SIRT1轴可能作为ACLF的生物标志物和治疗靶点。

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

临床样本收集与特征分析

比较ACLF患者与健康对照的临床特征和肝组织病理变化。

收集20例ACLF患者和20例健康对照的血浆和肝组织样本,进行血液生化检测、H&E染色和TUNEL凋亡检测。

2

检测自噬和凋亡相关蛋白表达

评估ACLF患者和对照中自噬标志物(LC3、Beclin-1)和凋亡相关蛋白(BAX、Bcl-2)的表达差异。

使用ELISA和western blot检测血浆和肝组织中LC3、Beclin-1、BAX、Bcl-2的蛋白水平。

3

检测miR-124a和SIRT1表达及相关性分析

探究ACLF患者中miR-124a与SIRT1、自噬和凋亡标志物的相关性。

使用qRT-PCR检测血浆和肝组织中miR-124a表达,ELISA和western blot检测SIRT1水平,并进行相关性分析。

4

建立LPS诱导的LO2细胞损伤模型

建立体外肝细胞损伤模型以模拟ACLF的肝细胞损伤。

用不同浓度LPS处理LO2细胞,通过CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡,western blot检测自噬相关蛋白。

5

miR-124a过表达和敲低实验

验证miR-124a对自噬和凋亡的影响。

在LO2细胞中转染miR-124a mimic或inhibitor,检测miR-124a水平、SIRT1表达、自噬相关蛋白和凋亡率。

6

SIRT1激活和抑制实验

验证SIRT1在miR-124a调控自噬中的作用。

使用SIRT1激活剂SRT1720和抑制剂EX-527处理LO2细胞,检测自噬相关蛋白LC3和Beclin-1的表达。

7

自噬抑制与miR-124a抑制的联合实验

探究miR-124a抑制是否能逆转自噬抑制诱导的凋亡。

使用3-MA抑制自噬,并单独或联合转染miR-124a inhibitor,检测凋亡率和BAX/Bcl-2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
肝素钠采血管BD--
螺旋盖冷冻管Corning--
人SIRT1 ELISA试剂盒Abclone--
LC3、Beclin-1、BCL-2和BAX ELISA试剂盒Lianke Biotech--
伊红Nanjing Jiancheng Bioengineering Research Institute--
TUNEL凋亡检测试剂盒Solaibao--
含4.5 g/L葡萄糖的DMEM培养基Gibco--
胎牛血清GEMINI--
青霉素/链霉素Biological Industries--
SRT1720MCE--
EX527MCE--
3-甲基腺嘌呤----
CCK-8溶液MedChemExpress--
miR-124-3p模拟物AmbionMH10691
micrOFF™抑制剂阴性对照RiboBiomiR02101-1-5
micrON™模拟物阴性对照RiboBiomiR01101-1-5
Lipofectamine® RNAiMAX试剂Invitrogen--
miRNeasy Mini试剂盒Qiagen--
miRNeasy血清/血浆试剂盒Qiagen--
PrimeScript RT试剂盒Takara--
miScript II RT试剂盒Qiagen--
miScript SYBR Green PCR试剂盒Qiagen--
QuantiNova SYBR Green PCR试剂盒Qiagen--
ABI PRISM 7500ABI--
小鼠单克隆抗SIRT1抗体Abcam--
兔多克隆抗Beclin-1、LC3、Bcl-2和BAX抗体Cell Signaling Technology--
抗β-肌动蛋白抗体Abcam--
HRP标记的山羊抗兔或抗鼠IgGAbcam--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒BD Pharmingen--
FlowJo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
临床样本采集
ACLF患者和健康对照各20例,年龄、性别等信息;血浆和肝组织样本获取
阅读提示:Materials and methods: Clinical samples
血液生化检测
肝功能指标(ALT、AST、TBIL、DBIL、PTA)的测定方法
阅读提示:Materials and methods: Blood sample collection and biochemical parameters
ELISA检测
使用的ELISA试剂盒品牌和检测蛋白(SIRT1, BCL-2, BAX, Beclin-1, LC3)
阅读提示:Materials and methods: ELISA assay
组织病理染色
H&E染色和TUNEL染色的固定、切片厚度、染色步骤
阅读提示:Materials and methods: Hematoxylin and eosin (HE) staining, Apoptosis detection
细胞培养
LO2细胞系来源,培养基组分(DMEM, FBS, 青霉素/链霉素),培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment
LPS处理
LPS浓度(10 μg/ml),处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment; Results: LPS-induced autophagy inhibition...
细胞活力检测
CCK-8实验的细胞密度(5×10^3 cells/well),处理时间和LPS浓度梯度
阅读提示:Materials and methods: Cytotoxicity assay
细胞转染
miR-124-3p mimic/inhibitor浓度、转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX)、转染时间
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
qRT-PCR
RNA提取试剂盒、逆转录试剂盒、引物序列、内参(U6, β-Actin)、反应条件
阅读提示:Materials and methods: qRT-PCR
Western blot
蛋白裂解液、SDS-PAGE浓度、一抗和二抗的稀释比例、孵育条件
阅读提示:Materials and methods: Western blot
凋亡检测
Annexin V-FITC/PI双染试剂的用量、孵育时间、流式细胞仪型号
阅读提示:Materials and methods: Annexin V-FITC/PI dual staining
药物处理
SRT1720、EX-527、3-MA的浓度和溶剂(DMSO)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment