VISTA通过调节ACOD1/衣康酸代谢减轻脑缺血再灌注损伤后小胶质细胞介导的神经炎症

VISTA Alleviates Microglia-Mediated Neuroinflammation After Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury via Regulating ACOD1/Itaconic Acid Metabolism.

作者信息Yilei Sun, Dan Liu, Yanchen Liu, Lijun Chi
PMID40536592
发布时间2025-10
DOI10.1007/s12035-025-05106-x

实验完整度

结合体内tMCAO模型和体外OGD/R模型,包含AAV介导的过表达、siRNA敲低、RNA-seq、ELISA及Western blot等,验证功能与机制。

主要模型

C57BL/6小鼠tMCAO模型 Cx3cr1Cre小鼠 BV2小胶质细胞OGD/R模型

重点核对

VISTA在梗死周围区域及OGD/R处理的BV2细胞中表达降低 AAVMG1.2-VSIR脑室内注射效率及VISTA过表达效果 ACOD1敲低对VISTA保护功能的影响 OGD/R处理时间(2h、4h、6h)及复氧24h VISTA过表达对炎症因子和TCA循环代谢物的影响

摘要

脑缺血再灌注损伤(CIRI)诱导显著的小胶质细胞炎症。V型免疫球蛋白域含T细胞活化抑制因子(VISTA),一种新型抑制性免疫检查点,参与髓系细胞代谢。本研究旨在探讨VISTA通过调节小胶质细胞代谢对CIRI的保护作用的分子机制。在本研究中,从GSE77986中提取差异表达基因(DEGs)以识别枢纽基因VISTA。采用短暂大脑中动脉闭塞(tMCAO)和氧糖剥夺再灌注(OGD/R)模型模拟CIRI。将AAVMG1.2-VSIR脑室内注射到Cx3cr1Cre小鼠中,同时将过表达质粒转染到BV2细胞中以干预VISTA。小鼠进行LONGA评分、H&E、尼氏和TTC染色。通过Western blot和qRT-PCR检测VISTA、IL-6、TNFα、IL-1β和IL-10。通过Edu染色和CCK8评估小胶质细胞增殖。使用RNA测序(RNA-seq)分析下游通路。使用ELISA检测三羧酸(TCA)循环中间体。通过Western blot验证ACOD1/IκBα/NF-κB通路。通过差异分析鉴定出8个DE-ICGs,其中VSIR表达最高。此外,发现VISTA在梗死灶周围的小胶质细胞中表达降低。与CIRI组相比,VISTA减少了梗死体积,改善了神经功能缺损,并降低了IL-6、TNFα和IL-1β,同时增加IL-10,并抑制小胶质细胞增殖。RNA-seq显示DEGs主要参与小胶质细胞葡萄糖代谢和IκBα/NF-κB通路。VISTA促进了ACOD1表达和衣康酸(ITA)产生。VISTA对CIRI的保护作用和对IκBα/NF-κB的抑制作用被ACOD1敲低所消除。

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
VISTA是否通过调节小胶质细胞代谢减轻脑缺血再灌注损伤及其分子机制
核心机制
VISTA通过上调ACOD1,促进衣康酸产生,抑制IκBα/NF-κB通路,减轻小胶质细胞炎症和增殖
主要证据
体内tMCAO模型和体外OGD/R模型显示VISTA过表达减少梗死体积、改善神经功能,抑制M1型小胶质细胞,促进M2型,并降低促炎因子,抑制细胞增殖;ACOD1敲低逆转这些效应
研究意义
首次报道VISTA通过ACOD1/IκBα/NF-κB通路保护CIRI,抑制小胶质细胞炎症,提示VISTA作为CIRI的辅助治疗策略具有潜力

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

确认VISTA在CIRI中的表达变化

验证VISTA在脑缺血再灌注后小胶质细胞中的表达是否改变

通过GSE77986数据库分析、qRT-PCR、Western blot和免疫组织化学检测tMCAO小鼠梗死周围区域VISTA表达;通过Western blot和qRT-PCR检测OGD/R处理的BV2细胞中VISTA表达

2

体内过表达VISTA评估神经保护作用

验证VISTA过表达是否减轻tMCAO后的脑损伤

向Cx3cr1Cre小鼠脑室内注射AAVMG1.2-VSIR或NC,建立tMCAO模型,通过Longa评分、TTC染色、H&E和尼氏染色评估神经功能和梗死体积

3

体外验证VISTA对BV2细胞炎症和增殖的影响

验证VISTA过表达是否抑制OGD/R诱导的BV2细胞炎症和增殖

BV2细胞转染VSIR过表达质粒或空载,进行OGD/R处理,检测炎症因子表达(WB和qRT-PCR)、细胞增殖(CCK8和Edu染色)

4

VISTA对TCA循环代谢物的影响

探究VISTA是否影响TCA循环代谢物及ACOD1表达

检测BV2细胞中柠檬酸、异柠檬酸、顺乌头酸和衣康酸水平,并通过Western blot和qRT-PCR检测ACOD1表达

5

验证ACOD1在VISTA保护机制中的作用

验证ACOD1是否介导VISTA对IκBα/NF-κB通路和炎症的抑制作用

在BV2细胞中共转染VSIR过表达质粒和si-ACOD1,检测IκBα/NF-κB通路磷酸化水平、炎症因子表达和细胞增殖

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
硅胶包被线栓Doccol602156PK5Re
VISTA抗体CST54979
二抗ZSGB-BIOPV6001
抗Iba1抗体Abcamab283346
抗VISTA抗体Abcamab300042
抗CD16抗体Proteintech16559-1-A
抗CD206抗体Proteintech18704-1-AP
Alexa Fluor 488标记山羊抗大鼠IgGImmunowayRS23240
Alexa Fluor 594标记山羊抗兔IgGProteintechSA00013-4
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Hyclone--
无糖DMEM培养基Procell--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific11668500
衣康酸ELISA试剂盒MLBIO--
TRIzol试剂Invitrogen15596026
BCA蛋白浓度测定试剂盒Beyotime Biotechnology--
SDS-PAGE凝胶Epizyme BiotechPG113
硝酸纤维素膜BiosharpBS-NC-45
化学发光试剂BiosharpBL520A
剥离缓冲液BeyotimeP0025B
抗VISTA抗体Abcamab300042
抗ACOD1抗体Proteintech28436-1-AP
抗磷酸化P65抗体Abcamab76302
抗p65抗体Abcamab32536
抗磷酸化IκBα抗体Abcamab133462
抗IκBα抗体Abcamab76429
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗β-肌动蛋白抗体AbclonalAC026
抗α-微管蛋白抗体Proteintech66031-1-Ig
HRP标记抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
HRP标记抗兔IgGProteintechSA00001-2
逆转录试剂盒MonadMR05101S
SYBR Green试剂盒Roche4913914001
PCR仪Bio-Rad--
CCK-8试剂盒Solarbio--
Edu检测试剂盒RiboBio--

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
tMCAO模型
小鼠品系(C57BL/6, Cx3cr1Cre)、性别(雄性)、体重(22-25g)、缺血时间(1小时)、线栓型号(602156PK5Re)、麻醉(3%异氟烷)
阅读提示:Materials and Methods: Animals, TMCAO Surgery
AAV注射
病毒滴度(1E+13 v.g/ml)、注射体积(5 µl)、注射位点(前囟后1mm,右侧1.5mm,深度2.0mm)、注射时间(10分钟)
阅读提示:Materials and Methods: Intracerebroventricular Injection of AAV
OGD/R模型
细胞系(BV2)、OGD持续时间(2h,4h,6h)、复氧时间(24h)、无糖DMEM、气体条件(5% CO2, 95% N2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture Conditions and OGD/R Model
转染
质粒(PCDNA3.1-VSIR)、siRNA(si-ACOD1)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Plasmids and siRNA Transfection
炎症因子检测
样本(脑组织或BV2细胞)、基因(IL-6, TNFα, IL-1β, IL-10)、内参(GAPDH或β-actin)
阅读提示:Materials and Methods: Western Blotting, Quantitative Real-Time PCR Analysis