丙泊酚上调BV2细胞中MFG-E8以抑制NF-κB/NLRP3通路介导的焦亡,从而改善缺血再灌注神经元损伤

Propofol upregulates MFG‑E8 in BV2 cells to inhibit pyroptosis mediated by the NF‑κB/NLRP3 pathway, thereby ameliorating ischemic‑reperfusion neuronal injury.

作者信息Shewei Guo, Yingwei Zhen, Guosheng Zhou, Zhihua Zhao
PMID41789673
发布时间2026-05
DOI10.3892/ijmm.2026.5786

实验完整度

包含体外OGD/R细胞模型、体内tMCAO小鼠模型,并通过基因过表达/沉默、通路激活剂、双重荧光素酶报告基因和多种组织学检测进行功能与机制验证。

主要模型

BV2小胶质细胞 HT22海马神经元细胞 tMCAO小鼠模型 BV2-HT22共培养体系

重点核对

BV-2和HT22细胞系来源及培养条件 OGD/R模型建立条件(缺氧2小时,复氧24小时)及PPF处理浓度(8、16、32 μM) tMCAO模型制备方法及PPF给药剂量(50、100、200 mg/kg) si-MFG-E8转染及脑内注射条件 LPS作为NF-κB激动剂的浓度(1 μg/ml)

摘要

脑缺血再灌注损伤(CIRI)引起的小胶质细胞异常活化和焦亡是神经元损伤的关键机制。NF-κB/NLRP3通路是CIRI中小胶质细胞焦亡和神经炎症级联反应的核心介质。乳脂球-EGF因子8(MFG-E8)是一种重要的抗炎和神经保护因子。丙泊酚(PPF)具有抗氧化活性并能改善神经元损伤,但其对CIRI的作用及潜在机制尚不清楚。本研究旨在探讨PPF是否通过调控MFG-E8表达来调节NF-κB/NLRP3通路,从而减轻神经元损伤。利用小鼠小胶质细胞BV-2和海马神经元HT22细胞建立氧糖剥夺/复氧(OGD/R)模型,并通过Cell Counting Kit-8法评估细胞存活率。使用流式细胞术评估BV-2细胞的极性,同时通过Calcein AM/PI和TUNEL染色评估细胞死亡。建立短暂性大脑中动脉闭塞(tMCAO)小鼠模型,并评估神经功能缺损评分。通过组织病理学染色观察PPF对tMCAO小鼠皮质损伤、神经炎症、凋亡和焦亡的影响。使用ELISA试剂盒评估炎症因子水平。采用Western blotting检测MFG-E8、焦亡和NF-κB/NLRP3通路相关蛋白。OGD/R降低了BV-2和HT22细胞的活力,增加了凋亡和焦亡率,并促进了BV-2细胞的M1极化;PPF处理逆转了这些效应。OGD/R处理的BV2细胞中MFG-E8下调,而PPF上调MFG-E8表达。此外,PPF减少了tMCAO小鼠的脑梗死体积,改善了神经功能缺损评分,减轻了脑组织病理损伤,并减少了退化神经元数量。PPF还抑制了促炎性小胶质细胞活化,降低了促炎因子水平。机制上,PPF通过上调MFG-E8抑制NF-κB通路激活并下调NLRP3;沉默MFG-E8降低了PPF在tMCAO小鼠和OGD/R细胞模型中的保护作用。PPF通过上调MFG-E8抑制NF-κB/NLRP3通路诱导的焦亡,从而改善CIRI中的神经元损伤。

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
丙泊酚是否通过调节MFG-E8表达影响NF-κB/NLRP3通路,从而抑制小胶质细胞焦亡并改善脑缺血再灌注引起的神经元损伤?
核心机制
PPF通过上调MFG-E8,抑制NF-κB通路激活和NLRP3炎症小体介导的焦亡,从而减轻神经炎症和神经元损伤。
主要证据
在OGD/R细胞模型和tMCAO小鼠模型中,PPF上调MFG-E8并抑制NF-κB/NLRP3通路;MFG-E8过表达模拟PPF效应,而沉默MFG-E8逆转PPF的保护作用。
研究意义
该研究揭示了PPF通过MFG-E8/NF-κB/NLRP3通路减轻CIRI的机制,为脑缺血再灌注损伤的治疗提供了潜在分子靶点。

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

建立OGD/R细胞模型并评估PPF的细胞保护作用

验证PPF对OGD/R诱导的BV-2和HT22细胞损伤的保护作用。

BV-2和HT22细胞经OGD/R处理,并在复氧期间加入不同浓度PPF,通过CCK-8、流式细胞术、Calcein AM/PI、TUNEL、LDH检测和Western blotting评估细胞活力、极化、凋亡和神经元功能蛋白表达。

2

验证PPF对OGD/R诱导的BV2细胞焦亡的抑制作用

确定PPF是否抑制NLRP3介导的小胶质细胞焦亡。

通过SEM观察细胞形态,Yo-Pro-1/Hoechst染色检测焦亡,免疫荧光检测NLRP3和ASC,Caspase-1活性测定,Western blotting检测焦亡相关蛋白,ELISA检测IL-1β和IL-18水平。

3

验证MFG-E8过表达对NF-κB/NLRP3通路的抑制作用

探究MFG-E8是否调控NF-κB/NLRP3通路。

将OE-MFG-E8转染至BV2细胞,进行OGD/R处理,并通过Western blotting、免疫荧光检测NF-κB、NLRP3、ASC及焦亡相关蛋白变化;使用LPS作为NF-κB激动剂进行干预。

4

验证PPF通过上调MFG-E8抑制NF-κB/NLRP3通路和焦亡

确定PPF的神经保护作用是否依赖MFG-E8。

在BV2细胞中转染si-MFG-E8,进行OGD/R和PPF处理,通过Western blotting、双荧光素酶报告基因、Yo-Pro-1染色和ELISA检测相关指标。

5

评估PPF对tMCAO小鼠模型的神经保护作用

验证PPF在体内对脑缺血再灌注损伤的保护效果。

建立tMCAO小鼠模型,腹腔注射不同剂量PPF,通过Longa评分、角测试、TTC染色、脑含水量、HE染色、尼氏染色和FJC染色评估神经功能和组织病理变化。

6

验证PPF对tMCAO小鼠神经炎症和BBB的保护作用

评估PPF对脑缺血后小胶质细胞活化和血脑屏障的影响。

通过免疫荧光检测Iba1/CD86共定位,ELISA检测炎症因子和紧密连接蛋白,LDH检测,Western blotting检测神经元功能蛋白。

7

验证PPF在体内通过上调MFG-E8抑制NF-κB/NLRP3通路

确认PPF在体内的机制是否与体外一致。

在tMCAO小鼠中脑内注射si-MFG-E8或si-NC,然后给予PPF,通过Western blotting检测相关蛋白表达。

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
BV-2细胞专用培养基Wuhan Sunncell BiotechnologySNLM-155
HT22细胞专用培养基Wuhan Sunncell BiotechnologySNLM-202
无糖无血清基础培养基Wuhan Pricella BiotechnologyPM150270
丙泊酚MedChemExpressHY-B0649
Transwell小室Corning, Inc.--
Lipofectamine 3000Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RIPA裂解液Sigma-Aldrich; Merck KGaA20-188
脂多糖MedChemExpressHY-D1056
CCK-8试剂MedChemExpressHY-K0301
抗CD86抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.MA5-52361
抗CD11b抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-79533
抗CD206抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.17-2061-82
Calcein AM/PI检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC2015M
Triton X-100Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.T824275
TUNEL检测溶液Beyotime BiotechnologyC1086
DAPIShanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.D669617
抗荧光淬灭封片剂MedChemExpressHY-K1047
扫描电子显微镜Hitachi Ltd.S-4800
Hoechst 33342Beyotime Institute of BiotechnologyC1025
Yo-Pro-1染色溶液Beyotime Institute of BiotechnologyC1356S
Caspase-1活性检测试剂盒Wuhan Elabscience BiotechnologyE-CK-A381
双荧光素酶检测试剂盒Beyotime BiotechnologyRG027
缝合线Beijing Cinontech Co., Ltd.1618-50
激光散斑多普勒血流仪Perimed ABPeriCam
TTC溶液Beyotime Institute of BiotechnologyC0652
分化液Beyotime Institute of BiotechnologyC0161s
伊红Beyotime Institute of BiotechnologyC0109
尼氏染色液Beyotime Institute of BiotechnologyC0117
Fluoro-Jade C退化神经元染色试剂盒Wuhan Anjiekai Biological Medicine Technology Co., Ltd.TR-100-FJT
细胞毒性LDH检测试剂盒MedChemExpressHY-K1090
牛血清白蛋白Beyotime BiotechnologyST023
抗Iba1抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-27436
抗CD86抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-114995
FITC标记的山羊抗兔IgGInvitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.F-2765
Cy3标记的山羊抗兔IgGInvitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.A10520
抗NLRP3抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.MA5-32255
抗ASC抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-50915
小鼠TNF-α ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPT512
小鼠IL-10 ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI522
小鼠IL-6 ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI326
小鼠TGF-β ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPT878
小鼠IL-1β ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI301
小鼠IL-18 ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI553
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒Beyotime BiotechnologyPI508
小鼠Claudin-5 ELISA试剂盒Cusabio Technology LLCCSB-EL005507MO
小鼠Occludin ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.ml063481
小鼠ZO-1 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.ml037693
抗突触素-1抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.51-5200
抗iNOS抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-17106
抗Arg 1抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-29645
抗PSD-95抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.51-6900
抗BDNF抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-85730
抗GAP-43抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-34943
抗GSDMD抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-116815
抗cleaved-caspase-1抗体MedChemExpressHY-P80622
抗pro-caspase-1抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-87536
抗ASC抗体Abcamab283684
抗GSDMD-N抗体Abcamab215203
抗NLRP3抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.MA5-32255
抗IL-1β抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.P420B
抗IL-18抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-79479
抗磷酸化NF-κB-p65抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.44-711G
抗MFG-E8抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA5-109955
抗NF-κB-p65抗体Abcamab76311
山羊抗兔抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.31460
ECL工作液MedChemExpressHY-K1005
iBright CL1500凝胶成像系统Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
抗GAPDH抗体Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.PA1-987

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
细胞培养和OGD/R模型
BV-2和HT22细胞系来源、培养基、培养条件、OGD处理时间(2小时)和复氧时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Construction of OGD/R cell models
PPF处理
PPF浓度(2-128 μM)及处理时间(复氧期间)
阅读提示:Materials and methods: Construction of OGD/R cell models; Results: Figure 1B
细胞转染
si-MFG-E8序列、转染试剂(Lipofectamine 3000)、质粒量(2 μg)和转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
tMCAO模型建立
小鼠品系(C57BL/6)、性别(雄性)、年龄(3月龄)、体重(21-24 g)、缺血时间(45分钟)、麻醉方式(2%异氟醚诱导,1.5%维持)
阅读提示:Materials and methods: Construction of tMCAO mouse model
PPF体内给药
PPF剂量(50、100、200 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、给药时间(术后45分钟)
阅读提示:Materials and methods: Construction of tMCAO mouse model
si-MFG-E8脑内注射
si-MFG-E8浓度(166.67 μM)、注射途径(脑内注射)和时间(术前2天)
阅读提示:Materials and methods: Construction of tMCAO mouse model