抑制TRIM8通过调控DUSP14/MAPKs通路减轻脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗

Inhibiting TRIM8 alleviates adipocyte inflammation and insulin resistance by regulating the DUSP14/MAPKs pathway.

作者信息Mingxue Zhu, Junliang Pu, Ting Zhang, Huarui Shao, Rui Su, Chengyong Tang
PMID39039652
期刊Adipocyte
发布时间2024-12
DOI10.1080/21623945.2024.2381262

实验完整度

包含细胞模型(hADSCs分化成熟脂肪细胞)、基因敲低/过表达、功能验证(炎症因子、葡萄糖摄取、胰岛素信号)及机制验证(MAPKs通路),但缺乏动物模型或患者样本验证。

主要模型

人脂肪间充质干细胞(hADSCs)分化的成熟脂肪细胞 LPS诱导的脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗模型

重点核对

细胞分化:hADSCs经成脂诱导分化约90%后使用 LPS处理:10 μg/ml LPS处理成熟脂肪细胞24小时 siRNA转染:20 nM siRNA(si-TRIM8、si-DUSP14) 胰岛素刺激:100 nM胰岛素刺激30分钟 样本量:每组3个样本(n=3)

摘要

肥胖是由脂肪细胞病理扩张引起的低度慢性炎症,可促进肥胖相关代谢性疾病如2型糖尿病(T2D)和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发展。然而,调控脂肪细胞炎症的机制仍不清楚。在此,我们观察到TRIM8在脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗中上调,而DUSP14下调。与单独LPS处理相比,TRIM8缺陷和DUSP14过表达降低了炎症细胞因子水平,增加了葡萄糖摄取量,并改善了胰岛素信号转导。相反,沉默DUSP14增加了炎症细胞因子的表达。它降低了葡萄糖摄取量以及参与胰岛素信号传导的蛋白质的磷酸化水平,进一步损害了胰岛素信号传导并加重了胰岛素抵抗。此外,TRIM8缺陷引起的炎症细胞因子水平降低、葡萄糖摄取增加和胰岛素信号转导改善被DUSP14下调所逆转。总之,我们的研究结果表明,TRIM8可以通过依赖于DUSP14的MAPKs通路调节脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗。

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
TRIM8是否通过调控DUSP14/MAPKs通路影响脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗?
核心机制
TRIM8通过下调DUSP14表达,激活MAPKs通路(JNK1/2、ERK1/2磷酸化),促进炎症细胞因子分泌并损害胰岛素信号转导。
主要证据
在LPS诱导的成熟脂肪细胞中,TRIM8敲低降低了IL-6、TNF-α、IL-1β水平,增加葡萄糖摄取,恢复IRS-1和AKT磷酸化,并抑制JNK1/2和ERK1/2磷酸化;而DUSP14敲低逆转了这些效应。
研究意义
研究为脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗提供了可能的分子机制,并可能为相关代谢疾病的治疗提供切入点。

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

建立脂肪细胞炎症和胰岛素抵抗模型

获得稳定的体外模型,用于研究TRIM8和DUSP14在炎症和胰岛素抵抗中的作用

将人脂肪间充质干细胞(hADSCs)诱导分化为成熟脂肪细胞,然后用LPS处理不同时间(0、3、6、12、24小时)诱导炎症和胰岛素抵抗。

2

敲低TRIM8验证其对炎症和胰岛素抵抗的影响

验证TRIM8在LPS诱导的炎症和胰岛素抵抗中的功能作用

用siRNA敲低TRIM8,检测炎症因子分泌、胰岛素信号通路蛋白磷酸化、葡萄糖摄取及MAPKs通路蛋白磷酸化。

3

过表达DUSP14验证其对炎症和胰岛素抵抗的影响

验证DUSP14在LPS诱导的炎症和胰岛素抵抗中的保护作用

用pcDNA3.1-DUSP14质粒过表达DUSP14,检测炎症因子、胰岛素信号通路和MAPKs通路变化。

4

敲低DUSP14验证其对炎症和胰岛素抵抗的影响

验证DUSP14缺失对炎症和胰岛素抵抗的恶化作用

用siRNA敲低DUSP14,检测炎症因子、胰岛素信号通路和MAPKs通路变化。

5

同时敲低TRIM8和DUSP14验证TRIM8的作用是否依赖DUSP14

验证TRIM8调节炎症和胰岛素抵抗是否依赖于DUSP14

同时转染si-TRIM8和si-DUSP14,检测炎症因子、胰岛素信号通路和葡萄糖摄取变化。

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
DMEM/F12培养基----
I型胶原酶Invitrogen--
胎牛血清----
成脂分化培养基CyagenHUXMD-90031
油红O----
脂多糖Sigma--
胰岛素----
GP-Transfect-Mate转染试剂GenePharma--
人TNF-α ELISA试剂盒AiFang Biological--
人IL-6 ELISA试剂盒AiFang Biological--
人IL-1β ELISA试剂盒AiFang Biological--
葡萄糖摄取检测试剂盒PromegaJ1342
RNA simple总RNA提取试剂盒TIANGENDP419
cDNA合成试剂盒TakaraRR047a
SYBR Green qPCR预混液MedChemExpress--
RIPA裂解液----
增强型BCA蛋白定量试剂盒Beyotime BiotechnologyP0012S
PVDF膜Merck Millipore--
增强型化学发光检测试剂盒BiosharpBL523B
抗DUSP14抗体Affinity BioscienceDF8786
抗IRS-1抗体Proteintech17509-1-AP
抗TRIM8抗体Proteintech27463-1-AP
抗AKT抗体Proteintech10176-2-AP
抗JNK抗体Proteintech24164-1-AP
抗磷酸化IRS-1抗体Affinity BioscienceAF4424
抗ERK1/2抗体Proteintech11257-1-AP
抗磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4370
抗磷酸化JNK抗体Cell Signaling Technology4668
抗磷酸化AKT抗体WanleibioWLP001a
HRP偶联二抗Elabscience--
显微镜Olympus--
荧光酶标仪TECAN--
实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
化学发光成像系统Bio-Rad--

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
细胞培养与分化
hADSCs来源(腹部皮下组织)、分化培养基类型及时间(15-21天)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and differentiation
炎症和胰岛素抵抗模型建立
LPS浓度(10 μg/ml)和处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell treatment and transfection
基因敲低/过表达
siRNA浓度(20 nM)、质粒类型(pcDNA3.1-DUSP14)、转染试剂(GP-Transfect-Mate)
阅读提示:Materials and methods: Cell treatment and transfection
ELISA检测
试剂盒品牌及货号(AiFang Biological)
阅读提示:Materials and methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
葡萄糖摄取检测
试剂盒(Promega, J1342)、2DG浓度(1 mM)、孵育时间(10分钟)
阅读提示:Materials and methods: Glucose uptake measurement