罗氟司特减轻IL-18诱导的成纤维样滑膜细胞(FLS)炎症反应

Roflumilast Reduced the IL-18-Induced Inflammatory Response in Fibroblast-Like Synoviocytes (FLS).

作者信息Bing Zhong, Shuanghong Guo, Zhongai Yang, Li Han, Junsheng Du, Jin Chen, Xianli Dun, Guangyong Wang
PMID33521454
期刊ACS Omega
发布时间2021-01-14
DOI10.1021/acsomega.0c05281

实验完整度

以MH7A FLS为体外模型,完成细胞活力、氧化应激、炎症因子、趋化因子、基质降解酶及转录因子活性等检测,但缺乏体内模型和患者样本验证。

主要模型

MH7A成纤维样滑膜细胞(FLS)

重点核对

罗氟司特浓度(5和10μM) IL-18浓度(10 ng/mL) 处理时间(24 h) 细胞系(MH7A) 阳性对照(vehicle)

摘要

促炎细胞因子,如IL-18诱导的成纤维样滑膜细胞(FLS)中的炎症反应及相关损伤,在类风湿关节炎(RA)的发病机制中发挥重要作用。罗氟司特是一种磷酸二酯酶-4(PDE-4)抑制剂,已被批准用于治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)。然而,罗氟司特对FLS中IL-18诱导的炎症反应是否具有保护作用尚不清楚。我们发现,罗氟司特通过减少MH7A成纤维样滑膜细胞(FLS)中活性氧和丙二醛(MDA)的产生,减轻了IL-18诱导的氧化应激。此外,罗氟司特阻止了IL-18诱导的促炎细胞因子如IL-6、IL-8和TNF-α的表达和分泌。重要的是,我们发现罗氟司特抑制了IL-18诱导的趋化因子如CCL5、CXCL9和CXCL10的表达。此外,罗氟司特抑制了细胞外基质降解酶如基质金属蛋白酶-3(MMP-3)和MMP-13的表达。机制上,我们发现罗氟司特抑制了转录因子AP-1和NF-κB的激活。我们的结果表明,罗氟司特可能是治疗RA的潜在治疗药物。

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
罗氟司特是否能抑制IL-18诱导的成纤维样滑膜细胞炎症反应,及其潜在机制。
核心机制
罗氟司特通过抑制转录因子AP-1和NF-κB的激活,减少氧化应激和促炎细胞因子、趋化因子及基质降解酶的表达。
主要证据
在MH7A FLS中,罗氟司特(5和10μM)显著降低IL-18诱导的ROS、MDA、IL-6、IL-8、TNF-α、CCL5、CXCL9、CXCL10、MMP-3、MMP-13水平,并抑制AP-1和NF-κB活性。
研究意义
研究结果表明罗氟司特可能是治疗RA的潜在治疗药物。

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

细胞活力检测

评估罗氟司特对MH7A FLS的细胞毒性,确定后续实验浓度。

用不同浓度(0.5-100 μM)罗氟司特处理MH7A FLS 24 h,MTT法检测细胞活力。

2

氧化应激检测

验证罗氟司特对IL-18诱导的氧化应激的影响。

使用IL-18(10 ng/mL)刺激MH7A FLS,同时加入罗氟司特(5或10 μM),检测ROS和MDA水平。

3

炎症因子表达检测

验证罗氟司特对IL-18诱导的促炎细胞因子和趋化因子的影响。

通过RT-qPCR和ELISA检测IL-6、IL-8、TNF-α、CCL5、CXCL9、CXCL10的mRNA和蛋白水平。

4

基质降解酶检测

验证罗氟司特对IL-18诱导的MMP-3和MMP-13表达的影响。

通过RT-qPCR和ELISA检测MMP-3和MMP-13的表达。

5

转录因子活性检测

探究罗氟司特抑制炎症反应的机制,验证对AP-1和NF-κB活化的影响。

通过Western blot检测c-Jun、c-Fos和p65蛋白表达,并检测AP-1和NF-κB荧光素酶活性。

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。

验证细胞活力
验证氧化应激

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基Life Technologies--
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
白细胞介素-18SinoBiological10119-HNCE
罗氟司特Adooq BioscienceA10804
MTT检测试剂盒Abcamab211091
DHE检测试剂盒Abcamab236206
RNeasy小型提取试剂盒Qiagen--
SuperScript II逆转录酶Thermo Fisher Scientific--
iTaq通用SYBR Green预混液BioRad--
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0015c
IL-8 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H6008
TNF-α ELISA试剂盒MSKkt99985
CCL5 ELISA试剂盒SolarbioSEKRT-0136
CXCL9 ELISA试剂盒BosterEK1225
MMP-3 ELISA试剂盒MSKkt90046
MMP-13 ELISA试剂盒Abcamab100605
RIPA裂解缓冲液----
Pierce BCA蛋白质测定试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
PVDF膜----
c-Jun抗体Cell Signaling Technology9165
c-Fos抗体Cell Signaling Technology2250
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3034
小鼠抗兔IgG-HRPSanta Cruz Biotechnologysc-2357
山羊抗小鼠IgG-HRPSolarbioSE131
SuperSignal West Atto超敏底物Thermo Fisher ScientificA38555
X光胶片Sango BiotechC500046
AP-1荧光素酶质粒----
NF-κB荧光素酶质粒----
β-半乳糖苷酶质粒----

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
实验药物处理
罗氟司特浓度(5和10μM)、IL-18浓度(10 ng/mL)、处理时间(24 h)
阅读提示:Materials and Methods 4.1 细胞培养和处理
细胞活力检测
细胞密度(1×10^4/孔)、处理时间(24 h)、MTT检测波长(570 nm)
阅读提示:Materials and Methods 4.2 细胞活力
活性氧检测
DHE浓度(5 μM)、孵育时间(30 min)、温度(37°C)、避光条件
阅读提示:Materials and Methods 4.3 DHE染色
基因表达检测
RNA提取量(2 μg)、逆转录酶(SuperScript II)、PCR循环数、内参(GAPDH)、每反应重复3次
阅读提示:Materials and Methods 4.4 mRNA提取和实时PCR
蛋白表达检测
蛋白上样量(20-40 μg)、一抗和二抗的浓度(未明确说明)、显影时间(5 min)
阅读提示:Materials and Methods 4.6 蛋白提取和Western blot
转录因子活性检测
细胞密度(2×10^6)、转染质粒(AP-1、NF-κB、β-gal)、荧光素酶检测细胞裂解液量(20 μL)和底物量(100 μL)
阅读提示:Materials and Methods 4.7 荧光素酶活性