促卵泡激素通过上调ALKBH5表达促进内皮细胞EndMT

Follicle-stimulating hormone promotes EndMT in endothelial cells by upregulating ALKBH5 expression.

作者信息Ping Li, Yixiao Xiang, Jinzhi Wei, Xingyan Xu, Jiale Wang, Haowei Yu, Xiaosa Li, Huiping Lin, Xiaodong Fu
PMID40186131
发布时间2025-04-04
DOI10.1186/s11658-025-00720-y

实验完整度

高

包含ApoE−/−小鼠体内模型和HUVECs体外模型,通过WB、qPCR、MeRIP、RIP、ChIP、荧光素酶报告等实验验证了功能变化和机制通路。

主要模型

ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化模型 人脐静脉内皮细胞(HUVECs) 293T细胞(用于荧光素酶报告实验)

重点核对

FSH浓度(50–100 mIU/mL)和时间(48–72小时)用于诱导EndMT ALKBH5 shRNA、siRNA、过表达质粒及H204A突变体的使用 FSH处理浓度100 mIU/mL和24小时用于机制研究 ApoE−/−小鼠经卵巢切除和FSH注射(3 IU/day) FOXM1 shRNA和过表达质粒用于功能验证

摘要

背景:绝经后动脉粥样硬化的发病率显著升高。我们前期的研究发现,绝经后女性促卵泡激素(FSH)水平升高会加速动脉粥样硬化进展。斑块不稳定是急性冠脉综合征的根本病理因素,主要源于斑块破裂导致的血管栓塞。近期证据强调,内皮间质转化(EndMT)加剧斑块不稳定,但FSH与EndMT之间的联系尚未完全确立。本研究旨在探讨FSH在调节EndMT中的可能影响。方法:本研究以载脂蛋白E缺乏(ApoE−/−)小鼠作为动脉粥样硬化模型,人脐静脉内皮细胞(HUVECs)作为细胞模型。蛋白水平通过免疫化学技术评估,基因表达通过RT-qPCR定量,核酸-蛋白质相互作用通过免疫沉淀评估。m6A修饰状态通过MeRIP确定,细胞行为通过标准生化分析。结果:我们的结果表明,FSH在体内和体外均诱导EndMT。进一步研究表明,FSH通过增强AlkB同源物5、RNA去甲基化酶(ALKBH5)的表达,在蛋白和mRNA水平上调转录因子叉头盒蛋白M1(FOXM1)。FSH通过ALKBH5减少FOXM1上的m6A修饰,导致FOXM1新生转录本水平和mRNA稳定性增加。双荧光素酶报告基因实验强调了cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在FSH诱导ALKBH5上调中的关键作用。结论:这些发现表明,FSH促进ALKBH5表达,促进FOXM1上的N6-甲基腺苷(m6A)去甲基化,从而诱导EndMT。本研究阐明了FSH对斑块不稳定的影响,并为预防绝经后女性急性冠脉综合征提供了潜在策略的见解。

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
FSH是否通过调节m6A修饰促进内皮间质转化(EndMT)从而影响动脉粥样硬化斑块不稳定?
核心机制
FSH通过PI3K/Akt和PKA/CREB信号通路上调ALKBH5表达,ALKBH5介导FOXM1 mRNA的m6A去甲基化,增强HuR与FOXM1 mRNA的结合,提高FOXM1 mRNA稳定性,进而上调FOXM1和SNAIL表达,促进EndMT。
主要证据
在ApoE−/−小鼠模型中,FSH促进斑块形成和EndMT;在HUVECs中,FSH诱导EndMT标志物变化、细胞迁移增强;MeRIP、RIP、ChIP和荧光素酶报告实验证实了ALKBH5/FOXM1/HuR和CREB的结合及调控。
研究意义
本研究阐明FSH对斑块不稳定的影响,为绝经后女性预防急性冠脉综合征提供潜在治疗靶点(ALKBH5/FOXM1/SNAIL轴)。

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

体内验证FSH对动脉粥样硬化和EndMT的影响

探究FSH在体内是否促进动脉粥样硬化斑块形成和EndMT

对ApoE−/−小鼠进行卵巢切除(OVX),补充雌激素和FSH,高脂饮食12周,分离主动脉、主动脉根和头臂干,进行油红O染色和免疫荧光染色检测VE-cadherin和vimentin表达。

2

体外验证FSH诱导HUVEC EndMT

探究FSH在体外是否诱导HUVECs发生EndMT

HUVECs用FSH(10–100 mIU/mL)处理,TGFβ1(10 ng/mL)作为阳性对照,观察细胞形态变化,通过免疫荧光、WB检测内皮标志物(CD31、VE-cadherin、vWF)和间质标志物(FAP、SM22α、α-SMA)表达。

3

验证FOXM1在FSH诱导EndMT中的作用

探究FOXM1是否介导FSH诱导的EndMT

检测FSH处理后SNAIL、SLUG、TWIST1、FOXM1的表达;用FOXM1 shRNA或过表达质粒转染HUVECs,检测EndMT标志物和细胞迁移。

4

验证ALKBH5介导的m6A去甲基化调控FOXM1

探究FSH是否通过ALKBH5介导的m6A去甲基化上调FOXM1表达

检测FSH处理后m6A水平、ALKBH5等酶的表达;通过MeRIP检测FOXM1 mRNA m6A水平;siRNA或过表达ALKBH5后检测FOXM1表达和EndMT标志物。

5

验证ALKBH5通过HuR稳定FOXM1 mRNA

探究ALKBH5是否通过HuR增加FOXM1 mRNA稳定性

检测ALKBH5表达改变后FOXM1前体mRNA和成熟mRNA水平;使用放线菌素D处理检测mRNA半衰期;RIP检测ALKBH5和HuR与FOXM1 mRNA的结合。

6

验证CREB调控ALKBH5表达

探究FSH是否通过CREB上调ALKBH5转录

使用PI3K、PKA、CREB、ERK1/2抑制剂处理,检测ALKBH5表达;检测CREB磷酸化;ChIP检测p-CREB与ALKBH5启动子结合;荧光素酶报告实验验证增强子活性。

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
促卵泡激素Sigma-AldrichF4021
油红OSigma-AldrichO0625
蛋白酶抑制剂混合物Sigma-AldrichP8340
磷酸酶抑制剂混合物Sigma-AldrichP0044
青霉素-链霉素溶液Sigma-AldrichV900929
CD31抗体Cell Signaling Technology2528S
vWF抗体Cell Signaling Technology65707S
VE-钙粘蛋白抗体Cell Signaling Technology2500S
α-平滑肌肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology19245S
FAP抗体Cell Signaling Technology66562S
FOXM1抗体Cell Signaling Technology20459S
SNAIL抗体Cell Signaling Technology3879S
SLUG抗体Cell Signaling Technology9585S
Twist1抗体Cell Signaling Technology90445S
总CREB抗体Cell Signaling Technology9104S
磷酸化CREB (Ser133)抗体Cell Signaling Technology9198S
SM22α抗体Abcamab14106
ALKBH5抗体Abcamab195377
GAPDH抗体Santa Cruz BiotechnologySC-47724
磷酸化CREB (Ser129, Ser133)抗体Thermo Fisher Scientific44297G
Magna MeRIP™ m6A试剂盒Millipore17-371
RNA免疫沉淀试剂盒Millipore17-700
荧光素酶报告基因检测试剂盒PromegaE1910
17β-雌二醇Innovative Research of America--
重组FSHSerono--
高脂啮齿动物饲料Research Diets, Inc.D12108C
E2 ELISA试剂盒Cayman501890
FSH ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., LtdE-EL-M0511c
II型胶原酶SigmaC2-28
内皮细胞培养基ScienCell1001-prf
Pierce BCA蛋白测定试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Millipore--
RNA纯化试剂盒Accurate BiologyAG21022
Evo M-MLV逆转录酶试剂盒Accurate BiologyAG11706
SYBR Green Premix Pro Taq HS qPCR试剂盒Accurate BiologyAG11701
CFX96 touch实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific--
4孔培养插入物ibidi80466
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
24孔板Corning--
双荧光素酶报告检测系统Promega--
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore--
FLAG抗体Sigma Aldrich--
HuR抗体Santa Cruz--
TRIzol试剂----
聚凝胺Sigma--
嘌呤霉素----
Magna ChIP蛋白A/G磁珠Millipore--
RNeasy小型试剂盒----
染色质免疫沉淀试剂盒Millipore--

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
ApoE−/−小鼠的周龄、性别、卵巢切除手术细节、激素补充剂量和时间、高脂饮食配方和持续时间
阅读提示:Materials and methods: Animals
细胞培养
HUVECs的来源、分离方法、培养条件(培养基、血清、传代代数)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
FSH处理
FSH浓度(10-100 mIU/mL)和处理时间(24-72小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture; Results sections
基因沉默/过表达
siRNA/shRNA/质粒的浓度、转染试剂、转染时间、敲低/过表达效率验证
阅读提示:Materials and methods: Gene silencing, Plasmid transfection
m6A检测
MeRIP实验的RNA量、抗体、免疫沉淀条件、qPCR引物
阅读提示:Materials and methods: MeRIP assay
RNA稳定性实验
放线菌素D浓度(10 μg/mL)、处理时间点(0-10小时)
阅读提示:Materials and methods: RNA stability assay (Figure 5E, F)
蛋白-DNA结合
ChIP实验的抗体、交联条件、引物序列
阅读提示:Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation assays
荧光素酶报告实验
报告质粒、转染量、内参、检测系统
阅读提示:Materials and methods: Luciferase reporter assay