下调PLAU通过靶向巨噬细胞中的Ptgs2减轻肝移植术后急性排斥反应

Downregulated PLAU alleviates acute rejection after liver transplantation by targeting Ptgs2 in macrophages.

作者信息Qiong Qin, Zhe-Chao Wang, Shi-Ming Jiang, Jun-Hua Gong, Yong Zhou, Zhao-Wei Wu, Yong Chen
PMID41988206
发布时间2026-03-31
DOI10.3389/fimmu.2026.1779520

实验完整度

高

包含临床样本检测、大鼠LT模型、体内外基因敲低与过表达拯救实验,以及通路验证等多层级证据。

主要模型

Lewis→Brown Norway大鼠原位肝移植急性排斥模型 SD大鼠原代肝巨噬细胞 临床LT患者外周血单个核细胞

重点核对

临床PBMCs动态采集时间点(术前1天及术后1、3、5、7、14天) 大鼠LT模型分组(Sham, 1d, 3d, 5d, 7d, 14d, 7d+Tac, 14d+Tac)及各组样本量(n=6) 体内腺病毒转染剂量:ADV-NC1/ADV-PLAU(1×10^10 PFU/ml,200ul门静脉注射) 体外LPS刺激条件:100 ng/ml,24小时 巨噬细胞纯度>95%及M1极化比例(>90%)

摘要

背景:急性排斥反应(AR)是肝移植(LT)术后预后不良的主要决定因素,巨噬细胞M1极化可诱导AR。尿激酶型纤溶酶原激活物(PLAU)已被牵涉到多种肝脏疾病的调节中,但其在AR中的作用仍不清楚。方法:在本研究中,通过生物信息学分析和转录组测序,我们发现PLAU和前列腺素内过氧化物合酶2(Ptgs2)可以调节巨噬细胞极化。为了阐明PLAU和Ptgs2对AR的影响,在临床LT患者的外周血单个核细胞(PBMCs)和LT大鼠的肝巨噬细胞中检测了PLAU和Ptgs2表达的动态变化。随后,为了研究其在巨噬细胞M1极化和AR中的特定调节作用,在体内和体外进行了下调PLAU和Ptgs2的拯救实验。最后,通过KEGG富集分析进一步鉴定了潜在信号通路。结果:LT患者PBMCs和LT大鼠巨噬细胞中PLAU和Ptgs2的表达增加,在术后第7天最显著。下调PLAU可减轻AR并抑制巨噬细胞M1极化。然而,Ptgs2拯救加剧了AR并促进了巨噬细胞M1极化。潜在机制涉及调节蛋白激酶B/核因子κB(AKT/NF-κB)通路。结论:总之,下调PLAU/Ptgs2轴可通过调节巨噬细胞极化来减轻AR,为预防和治疗AR提供了一个有前景的新治疗靶点。

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
PLAU及其靶基因Ptgs2是否通过调节巨噬细胞极化参与肝移植急性排斥反应及其潜在机制。
核心机制
PLAU/Ptgs2轴通过激活AKT/NF-κB信号通路促进巨噬细胞M1极化,从而加剧急性排斥反应。
主要证据
临床LT患者PBMCs和大鼠肝巨噬细胞中PLAU和Ptgs2表达升高,下调PLAU减轻AR并抑制M1极化,而Ptgs2过表达逆转该效应并激活AKT/NF-κB通路。
研究意义
靶向PLAU/Ptgs2轴可能为预防和治疗肝移植急性排斥反应提供新的治疗靶点。

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

生物信息学分析与转录组测序筛选关键基因

通过GEO数据分析与转录组测序筛选与巨噬细胞极化和急性排斥相关的核心基因。

分析17例临床肝移植后肝组织样本的RNA-seq数据(8例耐受,9例排斥),鉴定差异表达基因,并进行WGCNA、KEGG富集分析。随后对巨噬细胞及PLAU敲低巨噬细胞进行转录组测序,筛选Ptgs2进行拯救实验。

2

临床样本及大鼠模型中PLAU和Ptgs2表达动态检测

评估LT前后PLAU和Ptgs2表达变化及其与AR发生时间的关系。

采集LT患者术前术后外周血,提取PBMCs;建立大鼠LT时间梯度模型,提取肝巨噬细胞,通过RT-qPCR和Western blot检测PLAU和Ptgs2表达,并评估肝组织病理和肝功能。

3

体内验证PLAU敲低对急性排斥的影响

验证下调PLAU能否减轻大鼠LT后的急性排斥反应。

通过门静脉注射ADV-PLAU敲低供肝PLAU表达,建立大鼠LT模型,评估肝组织病理、血清细胞因子和肝功能、生存率、巨噬细胞极化标志物。

4

体内Ptgs2拯救实验验证对急性排斥的影响

验证Ptgs2过表达是否能逆转PLAU敲低对AR和巨噬细胞极化的影响。

在PLAU敲低基础上,通过门静脉注射ADV-Ptgs2过表达Ptgs2,建立大鼠LT模型,评估病理、细胞因子、肝功能和生存率。

5

体外LPS诱导巨噬细胞M1极化模型建立

模拟AR的体外微环境,验证LPS刺激对PLAU、Ptgs2表达及巨噬细胞极化的影响。

用LPS刺激SD大鼠原代肝巨噬细胞,检测PLAU、Ptgs2及极化标志物表达,并通过流式细胞术和免疫荧光确认M1极化。

6

体外PLAU敲低对巨噬细胞极化的影响

验证PLAU敲低能否抑制LPS诱导的巨噬细胞M1极化。

使用LV-PLAU敲低巨噬细胞PLAU表达,经LPS刺激后检测极化标志物、M1比例等。

7

体外Ptgs2拯救实验对巨噬细胞极化的影响

验证Ptgs2过表达是否能逆转PLAU敲低对M1极化的抑制作用。

在PLAU敲低基础上,使用LV-Ptgs2过表达Ptgs2,经LPS刺激后检测极化标志物。

8

AKT/NF-κB信号通路机制验证

验证PLAU/Ptgs2轴是否通过AKT/NF-κB通路调节巨噬细胞极化。

通过RT-qPCR、Western blot和免疫荧光检测LPS刺激、PLAU敲低和Ptgs2拯救后通路关键分子表达及磷酸化水平。

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
Ficoll分离液SolarbioP8900
IV型胶原酶SigmaC5138
Percoll分离液SolarbioP8730
DMEM完全培养基ProcellPM150210B
胎牛血清----
他克莫司MCEFK506
ADV-NC1Hanheng Bio--
ADV-PLAUHanheng Bio--
ADV-NC2Hanheng Bio--
ADV-Ptgs2Hanheng Bio--
LV-NC1Hanheng Bio--
LV-PLAUHanheng Bio--
LV-NC2Hanheng Bio--
LV-Ptgs2Hanheng Bio--
嘌呤霉素BiosharpBS111
杀稻瘟菌素Hanbio20240930
脂多糖BiosharpBS904
TRIzol试剂ServicebioG3013
MCE逆转录试剂盒MCEHY-K0511
MCE SYBR Green qPCR预混液MCEHY-K0501
RIPA裂解液SparkJadeEA0002
PMSF溶液SparkJadeEA0005
磷酸酶抑制剂SparkJadeSJ-MK0002
BCA法SparkJadeEC0001
PAGE凝胶快速制备试剂盒Epizyme BiotechPG112
PVDF膜ImmobilonIPVH00010
NcmBlot封闭液NCMP30500
Oriscience超敏ECL试剂盒--PD202
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--
CytExpert 2.5.0软件Beckman Coulter--
玻璃底细胞培养皿BiosharpBS-15-GJM
含Triton X-100的免疫染色通透液BeyotimeP0096
山羊血清BOSTERAR0009
DAPIBeyotimeP0131
激光共聚焦显微镜LSM 900(配备Airyscan 2)Zeiss--
ELISA试剂盒MSKBIO--
微量ALT检测试剂盒MSKBIO--
微量AST检测试剂盒MSKBIO--

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
大鼠肝移植模型构建
供体、受体品系(Lewis→BN)、大鼠性别、年龄、体重(12周龄、200-220g)、麻醉剂量(1%戊巴比妥钠40mg/kg)、手术方法(双袖套法)、分组及样本量
阅读提示:Materials and methods: LT model construction and tacrolimus injection
体内基因操作
腺病毒载体类型(ADV-NC1, ADV-PLAU等)、注射剂量(1×10^10 PFU/ml,200ul)、注射途径(门静脉)、注射时间(手术时或术前14天)
阅读提示:Materials and methods: In vivo transfection
体外细胞培养与处理
原代巨噬细胞来源(SD大鼠)、培养条件(DMEM完全培养基、10% FBS、1%青链霉素,37°C、5% CO2)、LPS浓度(100 ng/ml)及刺激时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Liver macrophage extraction and culture; Lipopolysaccharide stimulation
体外基因操作
慢病毒载体(LV-NC1, LV-PLAU等)、MOI值(30)、筛选药物(puromycin 6ug/ml, blasticidin 4ug/ml)及筛选时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods: In vitro transfection and drug screening
他克莫司处理
剂量(0.5 mg/kg体重)、给药途径(肌肉注射)、给药频率(每日一次)、起始时间(术后第一天)
阅读提示:Materials and methods: LT model construction and tacrolimus injection