泛素特异性蛋白酶11介导的CD36去泛素化作用于C1q/TNF相关蛋白9对抗动脉粥样硬化

Ubiquitin-specific protease 11-mediated CD36 deubiquitination acts on C1q/TNF-related protein 9 against atherosclerosis.

作者信息Min Zeng, Xin Wei, Yangli He, Yali Yang
PMID37287426
发布时间2023-08
DOI10.1002/ehf2.14423

实验完整度

包含原代细胞模型、功能验证(脂质积累、胆固醇外流)及机制验证(泛素化、半衰期),但缺乏体内实验验证。

主要模型

原代人巨噬细胞

重点核对

CTRP9预处理浓度1 μg/mL,时间12小时 ox-LDL处理浓度100 μg/mL,时间24小时 MG132浓度10 μg/mL,处理12小时 CHX浓度10 μM,处理0、3、6、12小时 CD36过表达和USP11敲低质粒转染

摘要

目的:动脉粥样硬化对人类健康构成巨大威胁,C1q/TNF相关蛋白9(CTRP9)已被报道具有血管保护功能。本研究旨在揭示CTRP9对泡沫细胞形成调控作用的机制。方法与结果:从健康志愿者捐献的人单核细胞中分离原代人巨噬细胞。采用CCK-8试验测定细胞活力。采用油红O染色检测脂质积累。采用商业试剂盒检测胆固醇酯和胆固醇浓度以评估细胞内胆固醇。进行泛素化试验以揭示CD36的泛素化水平,采用环己酰亚胺试验测定CD36蛋白的半衰期。采用实时定量PCR和Western blot检测mRNA和蛋白表达。在原代人巨噬细胞中,CTRP9预处理显著抑制了氧化低密度脂蛋白处理后胆固醇积累浓度。CD36在氧化低密度脂蛋白暴露后显著增加,而CTRP9处理则使其降低。CD36的上调显著逆转了CTRP9在泡沫细胞中介导的保护作用。几种去泛素化酶的差异表达水平初步表明,CTRP9处理后USP11明显降低。USP11敲低降低了CD36蛋白表达,10 μg/mL MG132预处理显著维持了USP11敲低所致的CD36水平。CD36上调逆转了CTRP9或USP11敲低引起的胆固醇代谢变化。结论:CTRP9通过调节USP11/CD36轴,抑制细胞内脂质和胆固醇积累,从而保护巨噬细胞免于转化为泡沫细胞,是动脉粥样硬化的潜在治疗剂。

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
CTRP9如何调控巨噬细胞向泡沫细胞的转化及其分子机制?
核心机制
CTRP9通过抑制USP11表达,减弱CD36的去泛素化,促进CD36降解,从而减少脂质摄取和积累,抑制泡沫细胞形成。
主要证据
在原代人巨噬细胞中,CTRP9降低CD36蛋白水平而不影响mRNA;USP11敲低降低CD36蛋白并缩短其半衰期,增强其泛素化;MG132抑制蛋白酶体可逆转USP11敲低效应;CD36过表达逆转CTRP9的保护作用。
研究意义
CTRP9可能作为动脉粥样硬化预防和治疗的潜在药物。

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

细胞活力与毒性评估

确定CTRP9和ox-LDL对原代人巨噬细胞活力的影响

采用CCK-8试验检测不同浓度CTRP9和ox-LDL处理后的细胞活力。

2

脂质积累与胆固醇代谢分析

评估CTRP9对ox-LDL诱导的泡沫细胞形成和胆固醇代谢的影响

采用油红O染色检测脂质积累,使用试剂盒检测胆固醇酯和胆固醇浓度,并检测胆固醇外流。

3

基因和蛋白表达检测

检测CTRP9对CD36、ABCA1、ABCG1等胆固醇代谢相关分子表达的影响

采用qRT-PCR和Western blot检测mRNA和蛋白表达水平。

4

CD36功能验证

验证CD36是否为CTRP9保护作用的下游效应分子

通过CD36过表达质粒转染,检测脂质积累、胆固醇酯和胆固醇浓度以及CD36蛋白水平。

5

USP11介导的CD36去泛素化机制验证

验证USP11是否通过去泛素化稳定CD36蛋白

检测CTRP9处理后USP11的表达,敲低USP11后检测CD36蛋白和mRNA,使用MG132抑制蛋白酶体,CHX追踪蛋白半衰期,进行泛素化实验。

6

USP11/CD36轴功能验证

验证CTRP9通过USP11/CD36轴调节脂质积累

在USP11敲低和CD36过表达情况下,检测油红O染色、胆固醇酯、胆固醇浓度和CD36蛋白表达。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Hyclon--
胎牛血清Hyclon--
青霉素-链霉素溶液Byotime--
重组人M-CSFPeproTech--
重组人CTRP9Aviscera Bioscience--
氧化低密度脂蛋白Yiyuan Biotechnology--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
CCK-8试剂盒----
ELISA试剂盒Elabscience--
抗CD68抗体----
FACSalibur流式细胞仪BD Biosciences--
油红O----
显微镜Nikon--
胆固醇检测试剂盒----
NBD胆固醇----
apoA1----
高密度脂蛋白----
MG132----
HA-泛素质粒----
抗HA抗体----
Trizol试剂Thermo Scientific--
All-in-One™第一链cDNA合成试剂盒Genecopoeia--
SYBR Green qPCR预混液Takara--
RIPA裂解液Beyotime--
抗CD36抗体Abcam--
抗ABCA1抗体Abcam--
抗ABCG1抗体Abcam--
抗USP11抗体Abcam--
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology--
Odyssey红外成像系统LI-COR--

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
原代人巨噬细胞分离和培养
健康供体外周血来源、单核细胞分离方法、M-CSF浓度(25 ng/mL)和培养时间(5天)
阅读提示:Methods: Primary human macrophage isolation
细胞处理和分组
CTRP9浓度(1 μg/mL)和预处理时间(12小时)、ox-LDL浓度(100 μg/mL)和处理时间(24小时)
阅读提示:Methods: Cell culture and treatment
CD36过表达和USP11敲低
质粒类型(oe-CD36, sh-USP11)及转染试剂(Lipofectamine 3000)
阅读提示:Methods: Construction of plasmids and cell transfection
泛素化试验
MG132浓度(10 μg/mL)、处理时间(12小时)、HA-ubiquitin质粒共转染
阅读提示:Methods: Ubiquitination assay
蛋白质半衰期检测
CHX浓度(10 μM)、处理时间点(0、3、6、12小时)
阅读提示:Methods: Cycloheximide assay