白术多糖缓解脂多糖诱导的鸡胚胎成肌细胞增殖、分化抑制及过度凋亡

Polysaccharide of Atractylodes macrocephala Koidz alleviates LPS-induced proliferation, differentiation inhibition and excessive apoptosis in chicken embryonic myogenic cells.

作者信息Mengsi Fu, Jinhui Wang, Danning Xu, Nan Cao, Wanyan Li, Fada Li, Zhiyuan Liu, Yong Li, Chenyu Zhu, Yunmao Huang, Xumeng Zhang
PMID38504633
发布时间2024-05
DOI10.1002/vms3.1412

实验完整度

包含细胞模型下的炎症、增殖、分化、凋亡检测及Caspase1抑制剂干预,但缺乏动物模型或体内验证。

主要模型

鸡胚胎成肌细胞

重点核对

细胞类型:鸡胚胎成肌细胞 LPS处理浓度:500 ng/mL PAMK处理浓度:15 µg/mL belnacasan处理浓度:40 µM 处理时间:增殖和分化阶段处理24 h

摘要

背景:脂多糖(LPS)可诱发全身性炎症反应并影响家禽的生长发育。作为一种中药,白术多糖(PAMK)能有效改善动物的生长性能并提高动物机体的免疫力。目的:本研究旨在探讨PAMK对LPS诱导的鸡胚胎成肌细胞炎症反应、增殖、分化及凋亡的影响。方法:以鸡胚胎成肌细胞为模型,通过检测EdU/MYHC免疫荧光、炎症、增殖、分化相关基因和蛋白的表达以及凋亡细胞的数量,在添加LPS、PAMK、belnacasan(一种Caspase1抑制剂)或其组合的条件下。结果:结果表明,LPS刺激增加了炎症因子的表达,抑制了鸡胚胎成肌细胞的增殖和分化,并导致过度凋亡,而PAMK缓解了LPS引起的这些不良影响。添加belnacasan(Caspase1抑制剂)后,成肌细胞的凋亡受到抑制,因此凋亡细胞的数量以及促凋亡基因Caspase1和Caspase3的表达增加。此外,belnacasan抑制了LPS诱导的鸡胚胎成肌细胞炎症因子表达增加、增殖抑制、分化抑制和过度凋亡。结论:本研究为进一步探讨PAMK和外源性LPS对鸡胚胎成肌细胞的作用机制提供了理论依据,并为畜牧业绿色饲料添加剂的开发和应用奠定了基础。

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
PAMK能否缓解LPS诱导的鸡胚胎成肌细胞炎症反应、增殖抑制、分化抑制和过度凋亡?
核心机制
PAMK通过抑制炎症因子的表达、促进增殖和分化相关基因(如MyoD、MYHC)的表达、抑制凋亡相关基因Caspase1和Caspase3的表达并上调Bcl2,从而缓解LPS诱导的不良效应。
主要证据
使用鸡胚胎成肌细胞,通过EdU、MYHC免疫荧光、RT-qPCR、Western blot和流式细胞术检测,发现PAMK能降低LPS诱导的炎症因子表达、提高细胞增殖和分化能力、减少凋亡细胞数量。
研究意义
为通过饲料添加PAMK改善家禽生长性能提供理论依据,并为绿色饲料添加剂的开发奠定基础。

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LPS诱导的鸡胚胎成肌细胞炎症模型

验证LPS能否诱导鸡胚胎成肌细胞产生炎症反应。

在增殖和分化阶段,用500 ng/mL LPS处理细胞0.5和3小时,检测炎症因子TNFα、IL6、IL1β的mRNA和蛋白表达。

2

PAMK处理缓解LPS诱导的炎症反应

评估PAMK对LPS诱导的炎症反应的缓解作用。

在LPS存在或不存在的情况下,用15 µg/mL PAMK处理细胞,检测炎症因子的表达。

3

检测细胞增殖能力

确定LPS和PAMK对细胞增殖的影响。

通过EdU实验和增殖相关基因表达检测,评估处理后24小时的细胞增殖能力。

4

检测细胞分化能力

评估LPS和PAMK对肌管分化的影响。

通过MYHC免疫荧光和分化相关基因表达检测,评估处理后24小时的分化程度。

5

检测细胞凋亡

评估LPS和PAMK对细胞凋亡的影响。

通过流式细胞术和凋亡相关基因表达检测,评估处理后24小时的凋亡细胞比例。

6

Caspase1抑制剂干预

探讨凋亡途径在LPS诱导效应中的作用。

使用40 µM belnacasan预处理细胞,结合LPS和PAMK处理,检测上述各项指标。

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
验证机制链路

产品清单

实验环节名称品牌货号
青霉素-链霉素Gibco--
磷酸盐缓冲液----
胰蛋白酶Gibco--
DMEM-F12培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
马血清Sigma--
白术多糖西安天源生物制剂厂--
脂多糖----
贝那卡桑MCE--
EdU试剂盒RiboBioC10310-3
Hoechst 33342----
倒置荧光显微镜OlympusIX73P1F
逆转录试剂盒TOYOBOFSQ-301
Light Cycler 480 IIThermo Fisher ScientificQuantStudio 7 Flex
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒----
PVDF膜----
脱脂牛奶----
IL6抗体Abcamab9324
TNFα抗体WanleiWL01581
MyoD抗体Abcamab16148
MYHC抗体SigmaM4276
MSTN抗体Abcamab9324
GAPDH抗体Abcamab181602
HRP标记的山羊抗小鼠IgGAbcamab181602
HRP标记的山羊抗兔IgGWanleiWLA023a
Tanon 5200 MultiTanon--
凋亡检测试剂盒ElabscienceE-CK-A211
FITC-膜联蛋白V----
碘化丙啶----
BD Accuri C6流式细胞仪BD--
SPSS 24.0----
GraphPad Prism 7.0----
Image-Pro Plus 6.0----

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
细胞分离与培养
鸡胚胎日龄、肌肉组织来源、消化酶浓度和消化时间、培养温度、CO2浓度、血清浓度和类型
阅读提示:Materials and Methods, section 2.1
药物处理
LPS浓度(500 ng/mL)、PAMK浓度(15 µg/mL)、belnacasan浓度(40 µM)、处理时间(0.5、3、24 h)、处理分组
阅读提示:Materials and Methods, section 2.2
EdU增殖实验
EdU孵育时间(2 h)、固定液和透化液浓度、染色时间、阳性率统计标准
阅读提示:Materials and Methods, section 2.3
RT-qPCR
引物序列、退火温度(60°C)、循环数(40)、内参基因(GAPDH)、检测时间点
阅读提示:Materials and Methods, section 2.4 and Table 1
Western blot
抗体稀释度、电泳条件(80V/15min, 100V/60min)、转膜电流(200A)、封闭条件、曝光设备
阅读提示:Materials and Methods, section 2.5
流式凋亡检测
细胞数量(0.2-1.0×10^6)、Annexin V和PI孵育时间、上机时间(1h内)、补偿设置
阅读提示:Materials and Methods, section 2.6
统计分析
统计方法(双因素方差分析)、相对定量方法(2^-ΔΔCt)、显著性标准(p<0.05)
阅读提示:Materials and Methods, section 2.7