4EBP1磷酸化介导TGF-β1诱导的肝纤维化并上调HIF-1α表达

4EBP1 phosphorylation mediates TGF-β1-induced hepatic fibrosis and upregulates HIF-1α expression.

作者信息Yue Shi, Zhandong Lin, Congyue Zhang, Jiawei Cui, Yaoyao Mao, Mengjiao Sun, Dandan Zhao, Yuemin Nan, Dianxing Sun
PMID41020147
期刊iScience
发布时间2025-08-21
DOI10.1016/j.isci.2025.113412

实验完整度

体外LX-2细胞、体内CCl4和BDL小鼠模型、RNA-seq、遗传和药物干预,包含功能验证和机制验证。

主要模型

LX-2人肝星状细胞系 CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型 BDL诱导的肝纤维化小鼠模型

重点核对

TGF-β1浓度:10 ng/mL,处理LX-2细胞0-48小时 AAV2/8-4ebp1-4A-3xflag尾静脉注射剂量:2×10^11病毒基因组 CCl4剂量:10% CCl4橄榄油溶液,5 μL/g,每周两次,持续6周 AZD8055浓度:0.5 μM用于处理LX-2细胞

摘要

真核翻译起始因子4E结合蛋白1的磷酸化(p-4EBP1)已涉及多种器官中细胞外基质(ECM)的过度产生和纤维化。我们首先确认了p-4EBP1和HIF-1α在转化生长因子β1(TGF-β1)激活的LX-2细胞和纤维化肝样本中表达显著升高。体内实验支持靶向p-4EBP1在肝脏中的抗纤维化作用。在体外,通过遗传或药物靶向p-4EBP1活性可降低TGF-β1诱导的LX-2细胞的活化、增殖、迁移、上皮-间质转化(EMT)和HIF-1α蛋白表达,并促进其凋亡。此外,短发夹RNA介导的4EBP1敲低则相反。总之,我们的发现表明,p-4EBP1是TGF-β1诱导的肝纤维化中的关键信号节点,并确定了我们认为以前未被识别的p-4EBP1/HIF-1α信号传导参与肝星状细胞(HSC)纤维化转化。

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
4EBP1磷酸化在TGF-β1诱导的肝纤维化中作用及其与HIF-1α的关系
核心机制
TGF-β1激活mTORC1信号导致4EBP1磷酸化,从而解除对eIF4E的抑制,促进cap依赖性翻译,上调促纤维化蛋白和HIF-1α表达。
主要证据
在TGF-β1激活的LX-2细胞和纤维化肝组织中p-4EBP1和HIF-1α表达升高;4EBP1-4A过表达或AZD8055抑制p-4EBP1可逆转纤维化表型,而4EBP1敲低则加剧纤维化。
研究意义
揭示了p-4EBP1/HIF-1α信号在肝纤维化中的新作用,为肝纤维化治疗提供了潜在靶点。

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

验证p-4EBP1和HIF-1α在肝纤维化中的表达

确认p-4EBP1和HIF-1α在肝纤维化组织和活化HSC中的表达变化

通过免疫组化、Western blot和RT-qPCR检测CCl4和BDL小鼠肝组织及TGF-β1刺激的LX-2细胞中p-4EBP1、HIF-1α及纤维化标志物的表达。

2

体内过表达4EBP1-4A抗纤维化评估

验证4EBP1非磷酸化突变体对CCl4和BDL诱导肝纤维化的缓解作用

通过AAV2/8载体在肝细胞中过表达4EBP1-4A,评估肝组织病理、胶原沉积、肝功能指标及纤维化相关蛋白表达。

3

体外过表达4EBP1-4A抑制HSC纤维化表型

验证4EBP1-4A对TGF-β1诱导的LX-2细胞活化、增殖、迁移及凋亡的影响

通过慢病毒转导LX-2细胞过表达4EBP1-4A,检测增殖、细胞周期、迁移、凋亡及相关蛋白表达。

4

4EBP1敲低和AZD8055处理验证机制

验证4EBP1敲低模拟磷酸化状态促进纤维化,并验证AZD8055的抑制作用

使用shRNA敲低4EBP1,并使用mTOR抑制剂AZD8055处理,评估LX-2细胞增殖、细胞周期、迁移、凋亡及纤维化相关蛋白表达。

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Gibco10566-016
胎牛血清Gibco10091-148
青霉素-链霉素Mac-geneCC004
重组人TGF-β1AbwaysPY2270
AZD8055GLPBIOGC16380
RIPA裂解液Beyotime--
细胞计数试剂盒-8Share-bioSB-CCK8
Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒ElabscienceE-CK-A211
DNA含量定量试剂盒(细胞周期)SolarbioCA1510

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
动物模型建立
小鼠品系:C57BL/6J,雄性,8周龄,体重22-24g;AAV2/8-4ebp1-4A-3xflag尾静脉注射剂量:2×10^11病毒基因组;CCl4剂量:10% CCl4橄榄油溶液,5 μL/g,每周两次,持续6周。
阅读提示:STAR★Methods - 实验模型和研究参与者细节
细胞培养与处理
LX-2细胞系购买信息:Pricella, CL-0560;培养条件:DMEM+10% FBS+1%双抗;TGF-β1浓度:10 ng/mL;处理时间:24小时。
阅读提示:STAR★Methods - 细胞培养和处理
药物处理
AZD8055浓度:0.5 μM;加药时间:与TGF-β1同时加入,处理24小时。
阅读提示:STAR★Methods - 细胞培养和处理及结果部分
基因敲低/过表达
shRNA序列:sh4EBP1-3(见Table 3);慢病毒转导后嘌呤霉素筛选浓度:1.5 μg/mL,约2周。
阅读提示:STAR★Methods - 细胞转导和稳定细胞系
分子检测
Western blot一抗稀释比例:见表1;qRT-PCR引物序列:见表2。
阅读提示:STAR★Methods - 蛋白质提取和Western blotting及RNA提取和qRT-PCR