持续性脂质积累通过IRE1α/TRAF2复合体导致进行性NASH中内质网应激和炎症的持续加重

Persistent Lipid Accumulation Leads to Persistent Exacerbation of Endoplasmic Reticulum Stress and Inflammation in Progressive NASH via the IRE1α/TRAF2 Complex.

作者信息Na Lei, Hongfei Song, Ling Zeng, Shaoxiu Ji, Xiangbo Meng, Xiuying Zhu, Xiuyan Li, Quansheng Feng, Jibin Liu, Jie Mu
PMID37049952
期刊Molecules
发布时间2023-04
DOI10.3390/molecules28073185

实验完整度

包含体内动物模型(SD大鼠HFD诱导NASH)、转录组测序与PPI分析、组织学与超微结构检测、分子表达验证等至少两个独立证据层级,且明确包含功能验证和机制验证。

主要模型

雄性SD大鼠高脂饮食诱导NASH模型(4、8、12周)

重点核对

模型分组:CON4、HFD4、CON8、HFD8、CON12、HFD12,每组8只雄性SD大鼠 高脂饮食配方:25%猪油、2%胆固醇、2%盐、5%糖、66%普通饲料 处理时间:4、8、12周 检测时间点:4、8、12周处死动物,取肝脏和血清

摘要

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种代谢性疾病,常导致其他严重的肝脏疾病,但治疗选择有限。内质网(ER)应激是NASH的重要发病机制,并在脂肪变性与肝脏炎症中发挥关键作用。本研究旨在通过持续性脂质积累建立进行性NASH模型,并通过IRE1α/TRAF2复合体阐明其分子机制。雄性SD大鼠分别饲喂高脂饮食(HFD)4、8和12周以诱导进行性NASH。采用mRNA测序和PPI分析筛选核心基因。在每个时间点使用透射电子显微镜、免疫荧光染色、ELISA、qRT-PCR和Western blotting比较4、8和12周进行性NASH各指标之间的差异。持续性脂质积累导致内质网结构破坏、内质网数量减少以及肝细胞中脂滴聚集增加。持续性脂质积累导致IRE1α/TRAF2复合体、IKK/IκB/NF-κB信号通路和ASK1/JNK1信号通路的mRNA和蛋白表达持续增加,TNF-α、IL-1β和IL-6也持续升高。持续性脂质积累通过IRE1α/TRAF2复合体导致进行性NASH中内质网应激和炎症的持续加重。

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
持续性脂质积累如何通过IRE1α/TRAF2复合体影响进行性NASH中的内质网应激和炎症?
核心机制
持续性脂质积累激活IRE1α/TRAF2复合体,进而激活IKK/IκB/NF-κB和ASK1/JNK1信号通路,导致下游炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6持续升高,从而加重ER应激和炎症。
主要证据
在HFD诱导的进行性NASH大鼠模型中,mRNA测序和PPI分析筛选出核心基因;透射电镜显示ER结构破坏和脂滴增加;qRT-PCR和Western blot证实IRE1α、TRAF2、IKK-β、IκB-α、NF-κB、ASK1、JNK1的mRNA和蛋白表达随时间持续增加;ELISA检测到炎症因子水平持续升高。
研究意义
为NASH的发病机制提供新见解,有助于探索该疾病预防和治疗的新靶点。

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

建立进行性NASH大鼠模型

通过持续脂质积累诱导进行性NASH,模拟疾病进展过程。

雄性SD大鼠随机分为6组,分别给予普通饮食或高脂饮食4、8、12周,建立进行性NASH模型。

2

评估血脂和病理变化

验证模型成功并评估脂质积累对肝脏结构和功能的影响。

检测体重、内脏脂肪重、体脂率,肝组织TG、TC、FFA及血清HDL、LDL;HE、Masson和ORO染色观察肝脏组织学变化。

3

转录组测序和生信分析筛选核心基因

探索持续性脂质积累影响NASH的靶点和机制。

对肝组织进行mRNA测序,鉴定DEGs,进行GO分析和PPI网络构建,筛选核心基因。

4

验证ER结构和脂滴变化

验证持续性脂质积累对内质网结构的影响。

使用透射电子显微镜观察肝细胞超微结构,统计脂滴数量。

5

检测炎症因子水平

评估持续性脂质积累对炎症因子表达的影响。

采用ELISA检测肝组织中TNF-α、IL-1β和IL-6水平。

6

验证IRE1α/TRAF2复合体和下游信号通路表达

验证核心基因和信号通路在持续性脂质积累下的表达变化。

使用免疫荧光、qRT-PCR和Western blot检测IRE1α、TRAF2、IKK-β、IκB-α、NF-κB、ASK1、JNK1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
全自动生化分析仪Mindray--
甘油三酯检测试剂盒Mindray105-000449-00
总胆固醇检测试剂盒Mindray105-000448-00
高密度脂蛋白检测试剂盒Mindray105-000463-00
低密度脂蛋白检测试剂盒Mindray105-000464-00
游离脂肪酸检测试剂盒南京建成生物工程研究所A042-2-1
RNeasy小提试剂盒Qiagen74104
Nano Photometer分光光度计IMPLEN--
Agilent 2100生物分析仪Agilent--
Illumina NovaSeq 6000平台Illumina--
透射电子显微镜系统Hitachi--
大鼠TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R2856c
大鼠IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0012c
大鼠IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0015c
IRE1α抗体Proteintech27528-1-AP
HRP标记的山羊抗兔二抗ServicebioGB23303
CY3-酪胺信号放大试剂ServicebioG1223
TRAF2抗体Abcamab126758
DAPI染色液ServicebioG1012
Taq pro通用SYBR qPCR预混液VazymeQ712-02
实时荧光定量PCR仪Analytik Jena--
RIPA裂解液BosterAR0102-100
超微量核酸蛋白测定仪Analytik Jena--
IRE1α抗体Proteintech27528-1-AP
抗TRAF2抗体Abcamab126758
抗IKK-β抗体Abcamab124957
IκB-α抗体CST4812
NF-κBp65抗体CST8242
ASK1抗体Proteintech67072-1-Ig
抗JNK1抗体Abcamab199380
GAPDH抗体Proteintech60004-1-IG
辣根过氧化物酶标记的抗兔IgG抗体ProteintechSA00001-1
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠IgG抗体ProteintechSA00001-2
化学发光液AbbkineBMU102-CN
SPSS 26.0统计软件IBM--

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
动物模型建立
动物品系、周龄、体重、饲养条件、高脂饮食配方、处理时间、样本量
阅读提示:Materials and Methods 4.1和4.2节
血脂检测
检测指标、试剂盒品牌及货号、检测方法
阅读提示:Materials and Methods 4.3节
组织学染色
切片厚度、染色方法、图像分析软件
阅读提示:Materials and Methods 4.4节
mRNA测序
RNA提取试剂盒、测序平台、DEGs筛选标准、GO分析数据库
阅读提示:Materials and Methods 4.5节
PPI网络构建
STRING数据库版本、置信度阈值、Cytoscape版本
阅读提示:Materials and Methods 4.6节
透射电镜
固定、脱水、包埋、切片厚度、染色方法、观察倍数
阅读提示:Materials and Methods 4.7节及图2图注
ELISA
试剂盒品牌及货号、检测组织、样本量
阅读提示:Materials and Methods 4.8节及图3图注
免疫荧光
抗原修复条件、抗体品牌及货号、染色步骤、图像分析软件
阅读提示:Materials and Methods 4.9节及图4图注
qRT-PCR
RNA提取方法、cDNA合成、SYBR试剂、内参基因、引物序列、仪器
阅读提示:Materials and Methods 4.10节及表1
Western blot
蛋白提取试剂、上样量、抗体品牌及货号、检测方法
阅读提示:Materials and Methods 4.11节
统计分析
统计方法、样本数、显著性水平
阅读提示:Materials and Methods 4.12节