亚裂解性C5b-9通过PKC-α/p65/IRF-8轴诱导Thy-1N大鼠CCL3/4产生和巨噬细胞积聚

Sublytic C5b-9 Induces CCL3/4 Production and Macrophage Accumulation in Thy-1N Rats via PKC-α/p65/IRF-8 Axis.

作者信息Wenbo Wang, Baomei Qian, Chenhui Zhao, Mingyu Peng, Longfei Liu, Mengxiao Xie, Na Peng, Qingling He, Shuai Ying, Yufeng Zhu, Tao Wang, Dajun Hu, Dan Zhao, Jing Zhang, Yingwei Wang, Wen Qiu
PMID35637950
发布时间2022-05-01
DOI10.7150/ijbs.69652

实验完整度

包含体内Thy-1N大鼠模型、体外GMC和Mφ细胞实验、患者肾组织样本,并涵盖功能验证、机制验证(启动子、ChIP)和体内基因敲低验证。

主要模型

Thy-1N大鼠模型 大鼠肾小球系膜细胞(GMCs,HBZY-1) 大鼠肺泡巨噬细胞系(NR8383) MsPGN患者肾组织样本

重点核对

Thy-1N诱导:大鼠单次静脉注射Thy-1抗体(0.75ml/100g) 亚裂解性C5b-9刺激:GMCs与5% Thy-1抗体和4% NHS共孵育 体内敲低:LV-shRNA经肾动脉注射,4天后诱导肾炎,n=5/组 关键检测指标:CCL3/4表达、CD68阳性Mφ数、肾小球细胞数、蛋白尿 统计方法:t检验或单因素方差分析,p<0.05为显著

摘要

系膜增生性肾小球肾炎(MsPGN)是一种常见的人类肾脏疾病。大鼠Thy-1肾炎(Thy-1N)是广泛用于研究MsPGN的动物模型。Thy-1N不仅依赖亚裂解性C5b-9,还与大鼠肾组织中促炎细胞因子产生和巨噬细胞(Mφ)积聚有关。本研究发现,在Thy-1N大鼠肾组织(体内)和亚裂解性C5b-9刺激的肾小球系膜细胞(GMCs)(体外)中,趋化因子CCL3/4、CD68(Mφ标志物)、IRF-8、PKC-α和NF-κB-p65(p65)的表达或磷酸化均上调。进一步的体外实验揭示,磷酸化的PKC-α(p-PKC-α)可促进p65磷酸化,然后p-p65通过结合IRF-8启动子(-591 ~ -582 nt和-299 ~ -290 nt)增强IRF-8表达。此外,IRF-8基因的上调或沉默促进或减少了CCL3/4的产生,进而调节Mφ趋化。其潜在机制涉及IRF-8与CCL3启动子(-249 ~ -236 nt)的结合,导致CCL3基因转录。体内实验表明,敲低肾脏PKC-α、p65、IRF-8和CCL3/4基因可抑制Thy-1N大鼠的CCL3/4产生、Mφ积聚、GMC增殖和蛋白尿。此外,在MsPGN患者的肾组织中,p-PKC-α、p-p65、IRF-8、CCL3/4的表达和Mφ积聚也增加。总的来说,这些发现表明亚裂解性C5b-9通过PKC-α/p65/IRF-8轴诱导CCL3/4产生和Mφ积聚,最终加重MsPGN的病理变化。

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
亚裂解性C5b-9如何调节CCL3/4产生和巨噬细胞积聚,其潜在机制是否涉及PKC-α、p65和IRF-8?
核心机制
亚裂解性C5b-9激活PKC-α,p-PKC-α促进p65磷酸化,p-p65上调IRF-8表达,IRF-8直接结合CCL3启动子促进其转录,导致CCL3/4产生和巨噬细胞趋化。
主要证据
体外实验显示PKC-α/p65/IRF-8轴调控CCL3/4产生,荧光素酶和ChIP证实p65结合IRF-8启动子、IRF-8结合CCL3启动子;体内敲低相应基因减少CCL3/4、Mφ积聚和蛋白尿;患者样本显示该通路激活。
研究意义
为Thy-1N大鼠和MsPGN患者的肾脏炎症病变发病机制提供新见解,并提示PKC-α和p65的药理抑制剂或CCL3和CCL4的中和抗体可能成为人类MsPGN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

验证CCL3/4和Mφ积聚在Thy-1N中的表达

检测CCL3/4产生和Mφ积聚在Thy-1N体内和体外的变化。

通过qPCR、ELISA检测CCL3/4 mRNA和蛋白水平(Thy-1N大鼠肾组织和亚裂解性C5b-9刺激的GMCs),以及CD68免疫组化染色评估肾组织中Mφ数量。

2

验证IRF-8对CCL3/4表达的调节作用

确定IRF-8是否在上调CCL3/4表达中起关键作用。

在GMCs中过表达或敲低IRF-8,检测CCL3/4表达水平;同时通过荧光素酶报告实验和ChIP验证IRF-8与CCL3启动子的结合。

3

验证PKC-α/p65对IRF-8的调控

探究PKC-α和p65的活化是否调节IRF-8表达及CCL3/4产生。

使用PKC-α和p65的抑制剂、过表达(WT、活性突变体、失活突变体)和敲低实验,检测IRF-8表达和信号通路磷酸化水平。

4

体内敲低验证病理作用

验证降低PKC-α、p65、IRF-8或CCL3/4表达是否能减轻Thy-1N的病理变化。

通过肾动脉灌注LV-shRNA敲低肾脏基因,诱导Thy-1N,检测CCL3/4、Mφ积聚、GMC增殖和蛋白尿的变化。

5

评估MsPGN患者样本中的表达

检测人MsPGN肾组织中PKC-α/p65/IRF-8/CCL3/4表达和Mφ积聚。

对MsPGN患者(n=20)和对照(n=22)肾组织进行免疫组化染色,定量分析p-PKC-α、p-p65、IRF-8、CCL3/4和CD68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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗t-ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695
抗p-ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4370
抗t-p38 MAPK抗体Cell Signaling Technology9212
抗p-p38 MAPK抗体Cell Signaling Technology4511
抗t-JNK抗体Cell Signaling Technology9258
抗p-JNK抗体Cell Signaling Technology4668
抗t-p65抗体Cell Signaling Technology8242
抗p-p65抗体Cell Signaling Technology3033
抗t-STAT3抗体Cell Signaling Technology9139
抗p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145
HRP标记的抗兔IgG(轻链特异性)Cell Signaling Technology93702
抗t-PKC-α抗体Abcamab32376
抗p-PKC-α抗体Abcamab32502
抗CD68抗体Abcamab31630
抗CD68抗体Abcamab955
抗CCL3抗体AbcloneA7568
抗CCL4抗体AbcloneA1671
抗CCR1抗体AbcloneA18341
抗CCR5抗体AbcloneA20261
抗IRF-8抗体Santa Cruz Biotechnologysc-365042
抗p-p65抗体Santa Cruz Biotechnologysc-136548
抗β-actin抗体Bioworld TechnologyBS6007M
HRP标记的抗兔IgGBioworld TechnologyBS13278
HRP标记的抗鼠IgGBioworld TechnologyBS12478
CCL3中和抗体R&D SystemsMAB66252
CCL4中和抗体Thermo Fisher ScientificPA1-29036
生物素偶联试剂盒Abcamab201795
链霉亲和素-HRPAbcamab7403
EZ-ChIP染色质免疫沉淀试剂盒Millipore--
U0126(ERK1/2抑制剂)MedChemExpress--
SB203580(p38 MAPK抑制剂)MedChemExpress--
SP600125(JNK抑制剂)MedChemExpress--
双吲哚马来酰亚胺I(PKC-α抑制剂)MedChemExpress--
BAY 11-7082(NF-κB-p65抑制剂)MedChemExpress--
Stattic(STAT3抑制剂)MedChemExpress--
CCK-8试剂盒MedChemExpress--
Thy-1抗体文中未明确说明--
正常人血清----
热灭活人血清----
人C6缺陷血清Sigma-Aldrich--
补体C6Sino Biological Inc.--
MEM培养基----
胎牛血清----
DMEM培养基----
TRIzol试剂----
Hifair® Ⅱ第一链cDNA合成试剂盒Yeasen--
HiScript逆转录酶Vazyme--
HiScript II Q RT SuperMixVazyme--
2×Taq预混液Vazyme--
AceQ qPCR SYBR Green预混液Vazyme--
Hieff® qPCR SYBR Green预混液Yeasen--
ABI StepOnePlus实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
CCL3 ELISA试剂盒Elabscience--
CCL4 ELISA试剂盒Elabscience--
pIRES2-EGFP载体Clontech--
T4 DNA连接酶----
General Biosystems(质粒构建服务)General Biosystems--
pGPU6-GFP载体GenePharma--
Invitrogen Neon™转染系统Thermo Fisher Scientific--
RIPA裂解液----
ECL检测系统----
GE Amersham Imager 600成像仪GE Healthcare--
Transwell上室Corning--
柠檬酸盐缓冲液----
DAB底物----
慢病毒shPKC-αGenePharma--
慢病毒shp65GenePharma--
慢病毒shIRF-8GenePharma--
慢病毒shCCL3GenePharma--
慢病毒shCCL4GenePharma--
慢病毒对照shRNAGenePharma--
雄性SD大鼠南京医科大学动物核心设施--

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
Thy-1N大鼠模型诱导
大鼠体重、Thy-1抗体剂量、注射途径、对照组处理、取材时间点
阅读提示:Materials and Methods - Thy-1N induction
亚裂解性C5b-9刺激
Thy-1抗体浓度、NHS浓度、处理时间、分组对照(HIS、C6DS、C6补充)
阅读提示:Materials and Methods - Cell culture and sublytic C5b-9 stimulation
细胞培养与处理
GMC培养条件(MEM+10% FBS)、Mφ培养条件(DMEM+10% FBS)、转染条件
阅读提示:Materials and Methods - Cell culture and sublytic C5b-9 stimulation 和 Cellular transfection
基因敲低与过表达
shRNA序列、质粒名称(pIRES2、pGPU6)、转染细胞类型、观察时间
阅读提示:Materials and Methods - shRNA plasmid construction 和 Cellular transfection
机制实验
启动子片段、突变位点、ChIP抗体、检测区域
阅读提示:Materials and Methods - Luciferase reporter assay 和 Chromatin immunoprecipitation (ChIP)
体内基因敲低
LV-shRNA注射途径、注射时间(诱导前4天)、分组设计、样本量(n=5/组/时间点)
阅读提示:Materials and Methods - Lentiviral (LV) shRNA packing and in vivo experiments
病理检测
肾组织切片厚度、染色方法(H&E、IHC、EM)、计数方法
阅读提示:Materials and Methods - Proliferative change examination 和 Immunohistochemistry (IHC) staining
统计方法
数据表示(均数±标准误)、统计检验(t检验、单因素方差分析)、显著性水平p<0.05
阅读提示:Materials and Methods - Statistical analysis