巴多昔芬通过下调载脂蛋白E基因敲除小鼠中白细胞介素-6/糖蛋白130/信号转导与转录激活因子3信号通路减轻腹主动脉瘤形成

Bazedoxifene Attenuates Abdominal Aortic Aneurysm Formation via Downregulation of Interleukin-6/Glycoprotein 130/Signal Transducer and Activator of Transcription 3 Signaling Pathway in Apolipoprotein E-Knockout Mice.

作者信息Dan Yan, Haiyan Ma, Wei Shi, Pengcheng Luo, Tianshu Liu, Junyi Guo, Maocai Zhai, Jingwen Tao, Shengqi Huo, Chenglong Li, Jiayuh Lin, Sheng Li, Jiagao Lv, Cuntai Zhang, Li Lin
PMID32362823
发布时间2020-04-17
DOI10.3389/fphar.2020.00392

实验完整度

高

包含动物模型和细胞实验,体内外验证了BAZ对IL-6/GP130/STAT3信号通路及AAA形成的抑制作用,具有功能验证和机制验证。

主要模型

AngII诱导的ApoE-/-小鼠腹主动脉瘤模型 小鼠血管平滑肌细胞(VSMC)

重点核对

AngII输注剂量:1000 ng/kg/min,持续28天 BAZ给药剂量:5 mg/kg,每日一次,腹腔注射(溶剂为含20% HPBCD和5% DMSO的PBS) BAZ预处理浓度:10-20 μmol/L,预处理时间2小时 体内实验分组:对照组(n=12)、AngII组(n=13)、BAZ组(n=12) 体外实验重复次数:至少3次独立实验

摘要

腹主动脉瘤(AAA)是一种以主动脉扩张为特征的慢性炎症性疾病,主要影响老年人群。越来越多的证据表明,白细胞介素-6(IL-6)和信号转导与转录激活因子3(STAT3)在AAA的形成中发挥重要作用。然而,巴多昔芬(BAZ)是否能抑制血管细胞中IL-6/GP130/STAT3的激活以及AAA的形成尚不清楚。在此,我们探讨了BAZ对AngII刺激的AAA形成的影响。使用渗透性微型泵给予ApoE–/–小鼠AngII持续输注28天,并予以安慰剂或5mg/kg BAZ治疗。我们的结果显示,大多数AngII诱导的小鼠发展为AAA,伴有炎症加剧、弹性纤维降解、STAT3磷酸化以及基质金属蛋白酶(MMPs)表达增加。这些效应被BAZ显著减弱。此外,BAZ抑制了血管平滑肌细胞(VSMCs)中刺激(IL-6或AngII)诱导的P-STAT3、MMP2和MMP9的表达。BAZ在体外抑制了伤口愈合、集落形成,并抑制了STAT3核转位。总之,这些结果表明,BAZ下调了IL-6/GP130/STAT3信号传导,并干扰了AngII诱导的ApoE–/–小鼠中AAA的形成,这为AAA的预防和治疗提供了一种新的潜在策略。

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
BAZ能否通过抑制IL-6/GP130/STAT3信号通路来抑制AngII诱导的AAA形成?
核心机制
BAZ通过抑制IL-6/GP130相互作用,降低STAT3磷酸化,进而下调MMP2和MMP9的表达,减轻血管壁炎症和弹性纤维降解,从而抑制AAA形成。
主要证据
在AngII诱导的ApoE-/-小鼠中,BAZ显著降低AAA发生率、主动脉外径和壁厚,减少弹性纤维降解,并抑制P-STAT3、MMP2、MMP9、CD68和α-SMA的表达;在VSMCs中,BAZ抑制IL-6或AngII诱导的STAT3磷酸化、MMP2/9表达、细胞迁移和集落形成。
研究意义
BAZ作为FDA批准的药物,可能为AAA的预防和治疗提供新的策略,并可作为开发选择性靶向IL-6/GP130/STAT3通路药物的药理学模板。

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

动物模型建立与分组

评估BAZ对AngII诱导的AAA形成的影响

8周龄雄性ApoE-/-小鼠随机分为对照组、AngII组和BAZ组,AngII组和BAZ组通过皮下植入渗透泵持续输注AngII(1000 ng/kg/min)28天,BAZ组每日给予5mg/kg BAZ,对照组输注生理盐水。

2

组织学与免疫组化分析

评估主动脉壁结构、炎症和蛋白表达变化

取主动脉组织进行H&E和EVG染色,评估组织病理和弹性纤维;免疫组化检测IL-6、P-STAT3、MMP2、MMP9、CD68和α-SMA的表达。

3

细胞培养与药物处理

验证BAZ对STAT3磷酸化和MMP表达的抑制作用

小鼠VSMCs培养于DMEM(含10% FBS和1%青霉素/链霉素),经BAZ或DMSO预处理2小时后,用IL-6或AngII刺激不同时间,收集细胞用于Western blot、qPCR和ELISA。

4

细胞功能实验

评估BAZ对VSMCs增殖、迁移和集落形成的影响

使用CCK-8检测细胞活力,伤口愈合实验检测迁移能力,集落形成实验检测增殖能力。

5

免疫荧光分析

验证BAZ对STAT3核转位的影响

VSMCs经BAZ预处理后,用IL-6刺激,通过免疫荧光染色检测STAT3和P-STAT3的定位。

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
血管紧张素IISigma--
巴多昔芬Cayman Chemical Company--
微型渗透泵AlzetModel
DMEM培养基----
胎牛血清Gibico--
青霉素/链霉素Sigma--
P-STAT3抗体CST9131
MMP2抗体Santa Cruzsc-8835
MMP9抗体Santa Cruzsc-6841
GAPDH抗体CST2118
IL-6抗体SangonD220828
P-STAT3抗体CST9145
CD68抗体CST76437
α-SMA抗体DAKOClone
HI Pure RNA提取试剂盒Magen--
Rever Tra Ace qPCR反转录试剂盒TOYOBO--
SYBR绿色PCR预混液TOYOBO--
CCK-8试剂盒Promoter Biotechnology Ltd--
Cy3标记抗兔二抗Jackson ImmunoResearch Laboratories--
DAPIVector Laboratories--

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
动物实验
AngII输注剂量(1000 ng/kg/min)和时间(28天);BAZ剂量(5mg/kg)和给药方式(每日一次);动物品系(ApoE-/-,8周龄雄性);分组和样本量(对照组n=12,AngII组n=13,BAZ组n=12);麻醉方法(2%异氟醚)
阅读提示:Materials and Methods: Animal Experiment
组织学与免疫组化
切片厚度(5-10μm);染色方法(H&E, EVG);抗体稀释度(文中未明确说明);孵育时间和温度(1h室温或4℃过夜)
阅读提示:Materials and Methods: Histology, Immunohistochemistry
细胞培养与处理
VSMC来源(ATCC);培养基(DMEM+10%FBS+1%P/S);BAZ预处理浓度(10-20 μmol/L)和预处理时间(2小时);刺激物(IL-6或AngII)和刺激时间(Western blot: 30分钟或12小时;qPCR: 30分钟或4小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture and Treatment, Western Blot Analysis, Quantitative PCR Analysis
细胞功能实验
CCK-8实验:细胞密度(1×10^4/孔)和BAZ浓度(5-20 μM);伤口愈合实验:细胞密度(2×10^5/孔)、BAZ浓度(10-15 μM)、观察时间点(12和24h);集落形成实验:初始细胞数(1×10^3/孔)、BAZ浓度(15-20 μM)、处理时间(4小时)、培养时间(14天)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Viability Assay, Wound Healing, Colony Formation Assay
免疫荧光
BAZ预处理时间(2小时);刺激时间(30分钟);抗体稀释度(P-STAT3 1:50,STAT3 1:100);固定和透化条件
阅读提示:Materials and Methods: Immunofluorescence Staining Analysis
Western blot
裂解液成分(RIPA含磷酸酶和蛋白酶抑制剂);蛋白定量方法(BCA);上样量(文中未明确说明);抗体信息(MMP2, MMP9, P-STAT3, GAPDH)
阅读提示:Materials and Methods: Western Blot Analysis