Chemerin 15 通过 ChemR23/p38 MAPK 通路增强小胶质细胞吞噬作用以减轻脑缺血再灌注损伤

Chemerin 15 enhances microglial phagocytosis to attenuate cerebral ischemia-reperfusion injury through the ChemR23/p38 MAPK pathway.

作者信息Yuhan Yang, Yan Huang, Jun Li, Kunyi Li, Changhao Mao, Gang Liu, Shuang Li, Lan Wen
PMID40970195
期刊iScience
发布时间2025-08-19
DOI10.1016/j.isci.2025.113396

实验完整度

高

研究包含体内(tMCAO 小鼠模型)和体外(BV2 细胞 OGD/R 模型)实验,以及转录组测序,并进行机制(p38 MAPK 抑制剂)和功能验证(吞噬功能、神经功能评估)。

主要模型

BV2 小鼠小胶质细胞 HT-22 小鼠海马神经元 RFP-BV2 小鼠小胶质细胞 C57/BL6J 小鼠 tMCAO/R 模型 小鼠脑组织

重点核对

C15 浓度 500 ng/mL,处理 30 分钟 α-NETA(ChemR23 抑制剂)浓度 100 nM,处理 24 小时 SB203580(p38 MAPK 抑制剂)浓度 50 μM OGD 时间为 3 小时 体内给药剂量:C15 0.3 ng/kg,α-NETA 10 mg/kg,SB203580 5 mg/kg

摘要

小胶质细胞通过吞噬死亡细胞和有害物质,在病理条件下恢复并维持中枢神经系统的稳态。Chemerin 15 (C15) 是一种来源于 chemerin 的肽,是通过 G 蛋白偶联受体 ChemR23 发挥作用的内源性吞噬和炎症调节因子。然而,C15 在缺血再灌注损伤后对小胶质细胞吞噬作用的影响仍不清楚。在此,我们发现在缺血再灌注损伤后,小胶质细胞的吞噬作用被激活并动态改变。C15 给药促进了小胶质细胞对生物颗粒和神经元碎片的吞噬,并上调了吞噬相关基因和通路。此外,C15 与 ChemR23 结合减少了损伤相关分子模式(DAMPs)和 ROS 的产生,并进一步减轻了缺血再灌注损伤后的梗死体积和神经功能缺损。因此,C15 是中风后神经功能恢复的潜在治疗靶点。

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
C15 是否通过 ChemR23/p38 MAPK 通路调节小胶质细胞吞噬功能,从而减轻脑缺血再灌注损伤?
核心机制
C15 结合 ChemR23 诱导其内化,并激活 p38 MAPK 信号通路,从而增强小胶质细胞的吞噬能力。
主要证据
体外 OGD/R 模型中 C15 增强 BV2 细胞对 pHrodo Red Zymosan 生物颗粒和 HT-22 神经元碎片的吞噬;体内 tMCAO 模型中 C15 增加 CD68+/IBA1+ 细胞比例及吞噬神经元;转录组测序显示吞噬相关基因和 p38 MAPK 通路被调节。
研究意义
C15 是减轻脑缺血再灌注损伤的潜在治疗靶点,可能有助于卒中后神经功能的恢复。

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

体内和体外缺血再灌注模型建立

模拟缺血再灌注损伤,观察小胶质细胞吞噬功能的变化。

使用 tMCAO/R 小鼠模型和 BV2 细胞 OGD/R 模型。

2

体外验证 C15 对小胶质细胞吞噬的影响及 ChemR23 依赖性

确定 C15 是否通过 ChemR23 受体增强小胶质细胞吞噬。

BV2 细胞用 C15 和/或 α-NETA 预处理,检测 pHrodo Red Zymosan 吞噬和神经元吞噬(共培养实验)。

3

转录组测序分析 C15 对吞噬相关基因和通路的影响

鉴定 C15 调节小胶质细胞吞噬的分子机制。

对 OGD、OGD+C15 和 OGD+C15+α-NETA 组进行 mRNA 测序,分析 GO、KEGG 富集和差异表达基因。

4

验证 p38 MAPK 通路在 C15 促进吞噬中的作用

确定 p38 MAPK 是否为 C15 增强吞噬所需。

使用 p38 MAPK 抑制剂 SB203580,检测吞噬能力以及 p38 MAPK 基因和蛋白表达。

5

体内验证 C15 通过 ChemR23/p38 MAPK 增强小胶质细胞吞噬

在动物模型中确认 C15 的作用机制。

小鼠 tMCAO 后给予 C15、α-NETA 或 SB203580,通过免疫荧光检测小胶质细胞吞噬神经元。

6

评估 C15 对脑损伤和神经功能的影响

确定 C15 是否减轻脑缺血再灌注损伤并改善神经功能。

检测梗死体积、神经元损伤、ROS 和 HMGB1 水平,并进行神经功能评分。

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
高糖 DMEM 培养基HycloneSH30243
胎牛血清Corning35-179-CV
0.25% 胰蛋白酶HycloneSH30042
无糖 DMEM 培养基Gibco11966025
CCK-8 试剂盒BOSTERAR1160
C15 肽Sicierbio Co., Ltd.--
α-NETAMCE--
SB203580MCE--
pHrodo Red Zymosan 生物颗粒Thermo Fisher ScientificP35364
HoechstThermo Fisher Scientific62249
DAPI--BS097
抗 Iba1 豚鼠抗体Oasis BiofarmOB-PGP049
抗 NeuN 小鼠单克隆抗体Abcamab279296
抗 NeuN 重组兔单克隆抗体HuabioET1602
抗 CD68 兔抗体ServicebioGB113109
山羊抗豚鼠 IgG AF647Oasis BiofarmOB-PGP049
FITC 标记的山羊抗小鼠 IgG (H+L)Abcamab6785
HRP 过氧化物酶标记的山羊抗兔 IgG (H+L)ServicebioGB23303
iF555-酪胺ServicebioG1233
Alexa Fluor 488 标记的小鼠 ChemR23 单克隆抗体RD SystemFAB7610G
抗磷酸化 p38 MAPK (Thr180/Tyr182) 兔单克隆抗体Cell Signaling Technology4511T
抗 p38 MAPK 兔单克隆抗体Cell Signaling Technology8690T
抗 HMGB1 兔单克隆抗体Abcamab79823
抗 β-肌动蛋白兔单克隆抗体BOSTERBM3873
抗 GAPDH 兔单克隆抗体ZEN-BIOSCIENCER380626
HRP 标记的山羊抗兔 IgG 抗体BOSTERBA1054
TRIzol 试剂Thermo Fisher Scientific15596018CN
ExonScript RT SuperMix with dsDNaseExongenA502
Fast SYBR Green qPCR Master Mix UDGExongenA402
VAHTS Universal V6 RNA-seq 文库制备试剂盒VazymeNR604
二氢乙锭BeyotimeS0063
尼氏染色试剂盒Beyotime TechnologyC0117
H&E 染色试剂盒BiosharpBL700B
圆头单丝尼龙线Sinon Technology--

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
细胞培养
细胞系:BV2、HT-22、RFP-BV2;培养基:DMEM 高糖 + 10% FBS;传代比例未明确
阅读提示:Methods - Cell culture
OGD 模型
OGD 时间:3 小时;使用无糖 DMEM 培养基;缺氧条件:94% N2, 1% O2, 5% CO2
阅读提示:Methods - Oxygen-glucose deprivation reperfusion (OGD/R) model
体外吞噬实验
pHrodo Red Zymosan 生物颗粒浓度:5 ng/well;孵育 4 小时;神经元共培养条件
阅读提示:Methods - Phagocytosis test in vitro
药物处理
C15 浓度:500 ng/mL,处理 30 分钟;α-NETA 浓度:100 nM,处理 24 小时;SB203580 浓度:50 μM
阅读提示:Methods - Grouping and drug administration in vitro
动物模型
小鼠品系:C57/BL6J 雄性;年龄:8-10 周;体重:22-25 g;线栓直径:0.20 mm;插入深度:9.5±0.05 mm;阻塞时间:1.5 小时
阅读提示:Methods - Transient middle cerebral artery occlusion/reperfusion (tMCAO/R) model
体内给药
C15 剂量:0.3 ng/kg(鼻内);α-NETA 剂量:10 mg/kg(腹腔);SB203580 剂量:5 mg/kg(腹腔)
阅读提示:Methods - Transient middle cerebral artery occlusion/reperfusion (tMCAO/R) model
神经功能评估
评估时间点:术前、术后 1 天、3 天、7 天、14 天、28 天;角落测试:每次 20 次;mNSS 评分范围:0-14
阅读提示:Methods - Neurological functional assessment