类风湿关节炎患者FURIN表达升高及其抗炎作用

Increased FURIN expression in rheumatoid arthritis patients and its anti-inflammatory effect.

作者信息Rong Cao, Ying Zhang, Juping Du, Shuaishuai Chen, Na Wang, Haijian Ying, Bo Shen
PMID32840921
发布时间2020-12
DOI10.1002/jcla.23530

实验完整度

包含临床样本检测(PBMC和血清FURIN水平)及细胞功能实验(siRNA干扰后检测细胞因子),但缺乏动物模型和过表达验证。

主要模型

RA患者外周血样本 THP-1来源巨噬细胞

重点核对

RA患者和健康对照的FURIN mRNA和血清蛋白水平比较(qRT-PCR和ELISA) THP-1巨噬细胞siRNA干扰FURIN后经LPS(1 μg/mL)和ATP(5 mmol/L)刺激 siRNA干扰效率(FURIN蛋白和mRNA水平) IL-1β和caspase-1表达变化(Western blot和qRT-PCR)

摘要

背景:FURIN属于前蛋白转化酶家族,处理前蛋白并参与多种疾病。然而,FURIN在类风湿关节炎(RA)中的作用仍不清楚。在本研究中,我们探讨了RA患者循环FURIN与疾病活动度的关系,以及FURIN在THP-1来源巨噬细胞中的作用。方法:本研究共纳入108例RA患者和39例健康对照。根据28关节疾病活动度评分(DAS28)将RA患者分为四个疾病活动度组。分别采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和酶联免疫吸附试验(ELISA)检测外周血单个核细胞(PBMCs)和血清中FURIN的表达。采用Western blot和qRT-PCR检测干扰THP-1来源巨噬细胞FURIN表达后细胞因子的水平。结果:RA患者FURIN mRNA和蛋白水平均显著高于健康对照(P < .001)。四个RA组间FURIN表达无显著差异(P > .05)。Spearman相关分析显示,FURIN与转化生长因子-β1(TGF-β1)、类风湿因子(RF)和抗环瓜氨酸肽(anti-CCP)呈正相关。此外,抑制THP-1来源巨噬细胞中的FURIN促进了caspase-1和IL-1β的表达(P < .05)。结论:RA患者外周血中FURIN水平显著升高,且与疾病活动度无关。抑制THP-1来源巨噬细胞中的FURIN使IL-1β水平升高,表明FURIN可能具有抗炎作用。

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
FURIN在类风湿关节炎患者外周血中的表达及其与疾病活动度的关系,以及FURIN在THP-1来源巨噬细胞中对细胞因子分泌的影响。
核心机制
FURIN可能通过抑制IL-1β的产生发挥抗炎作用,其机制涉及下调caspase-1表达。
主要证据
RA患者PBMC和血清中FURIN表达显著升高,且与TGF-β1、RF和anti-CCP相关;在THP-1来源巨噬细胞中siRNA敲低FURIN后,IL-1β和caspase-1表达上调。
研究意义
FURIN可能作为炎症性疾病的潜在治疗靶点。

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

检测RA患者和健康对照中FURIN表达

比较RA患者与健康对照外周血中FURIN的mRNA和蛋白水平差异。

采集RA患者和健康对照的外周血,分离PBMCs和血清,分别通过qRT-PCR和ELISA检测FURIN mRNA和蛋白水平。

2

分析FURIN与疾病活动度及临床指标的相关性

评估FURIN表达与RA疾病活动度(DAS28)及实验室指标的相关性。

根据DAS28将RA患者分为四组,比较组间FURIN水平;使用Spearman相关分析FURIN与TGF-β1、RF、anti-CCP等指标的相关性。

3

在THP-1来源巨噬细胞中敲低FURIN并检测细胞因子变化

验证FURIN对巨噬细胞细胞因子分泌的影响。

用siRNA(si-FURIN)或对照siRNA转染THP-1来源巨噬细胞24小时,随后用LPS(1 μg/mL)和ATP(5 mmol/L)处理,通过Western blot和qRT-PCR检测FURIN、TGF-β1、IL-1β、TNF-α及caspase-1的表达。

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。

检测样本或模型特征
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
TRIzol™试剂Life Technologies15596018
BeyoRT第一链cDNA合成试剂盒BeyotimeD7168M
FastStart Universal SYBR Green Master (ROX)Roche--
THP-1单核细胞系----
佛波酯Sigma--
FURIN特异性siRNASanta Cruz Biotechnology--
对照siRNASanta Cruz Biotechnology--
脂多糖Sigma--
三磷酸腺苷Solarbio--
RIPA裂解缓冲液----
QuickBlock™封闭液Beyotime biotechnology--
抗FURIN抗体Santa Cruz Biotechnologysc-133142
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
抗caspase-1抗体Cell Signaling Technology2225
抗IL1β抗体Cell Signaling Technology12242
HRP标记二抗Huabio--
化学发光HRP底物Millipore Corporation--
ImageQuant LAS 500成像系统Thermo--
人FURIN ELISA试剂盒Sigma Aldrich--
IL-1β, IL-4, IL-6, TNF-α, IL-10 ELISA试剂盒Mlbio--
TGF-β1 ELISA试剂盒Elabscience--

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
患者样本采集
RA患者和健康对照的样本量(108 vs 39)
阅读提示:Materials and Methods 2.1 Study population
FURIN表达检测
PBMC分离和RNA提取方法(TRIzol)
阅读提示:Materials and Methods 2.3 qRT-PCR
血清FURIN检测
血清样本储存条件(-80°C)和ELISA试剂盒(Sigma)
阅读提示:Materials and Methods 2.4 ELISA
细胞培养与分化
PMA浓度(100 ng/mL)和处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods 2.5 Transient transfection
siRNA转染
siRNA来源(Santa Cruz)、转染时间(24小时)
阅读提示:Materials and Methods 2.5 Transient transfection
LPS和ATP刺激
LPS浓度(1 μg/mL)和处理时间(4小时),ATP浓度(5 mmol/L)和处理时间(30分钟)
阅读提示:Materials and Methods 2.5 Transient transfection
Western blot
抗体信息:抗FURIN(1:500)、抗GAPDH(1:1000)、抗caspase-1(1:1000)、抗IL1β(1:1000)
阅读提示:Materials and Methods 2.6 Western blot