p65增强METTL3介导的HMGB1 m6A甲基化以促进脓毒症相关性脑病中的小胶质细胞M1极化

p65 enhanced METTL3-mediated m6A methylation of HMGB1 to promote microglia M1 polarization in sepsis-associated encephalopathy.

作者信息Xiaowen Wu, Jie Wang, Jun Li, Guosheng Yao, Linyun Wei, Xuebin Li
PMID42028391
发布时间2025
DOI10.5114/ceji.2025.154882

实验完整度

基于体外细胞模型,通过基因沉默/过表达、功能验证(M1极化、炎症因子)和机制验证(ChIP、RIP、MeRIP-qPCR),但缺乏体内实验或患者样本验证。

主要模型

人小胶质细胞HMC3细胞系

重点核对

LPS浓度:1 µg/ml,处理24小时 JSH-23浓度:10 µM,处理48小时 sh-METTL3序列:5’-GCCTTAACATTGCCCACTGAT-3’ sh-HMGB1序列:5’-CCGTTATGAAAGAGAAATGAA-3’

摘要

Introduction: Sepsis-associated encephalopathy (SAE) is a complication posing a significant risk to patient health and survival. Microglial polarization and inflammation are key to the pathological progression of SAE. The p65 subunit is a component of the nuclear factor-κB (NF-κB) family. This study aimed to clarify the role of p65 in microglial polarization.Material and methods: Human microglial HMC3 cells were treated with lipopolysaccharide (LPS). Cell viability was measured using a CCK-8 kit. Proinflammatory cytokine levels were evaluated using an ELISA assay. qRT-PCR or western blot assays were used to estimate mRNA or protein levels. The proportion of microglial M1 polarization was assessed using flow cytometry. The m6A-modified high mobility group box 1 (HMGB1) levels were analyzed using MeRIP-qPCR. Dual-luciferase reporter, chromatin immunoprecipitation (ChIP), and RNA immunoprecipitation (RIP) assays were conducted to validate the interactions between p65 and methyltransferase-like 3 (METTL3) or between METTL3 and HMGB1.Results: LPS promoted microglial M1 polarization and enhanced p65, METTL3, and HMGB1 expression. Further, the inhibition of p65 ameliorated the LPS-induced M1 microglial polarization. p65 promotes HMGB1 m6A methylation by transcriptionally activating METTL3. Under LPS treatment, p65 enhances microglial M1 polarization via METTL3 activation. METTL3 aggravates LPS-induced microglial M1 polarization by positively regulating HMGB1 m6A modification.Conclusions: p65 increases LPS-induced M1 polarization by promoting METTL3-mediated m6A modification of HMGB1 in HMC3 cells.

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
p65是否通过调控METTL3介导的HMGB1 m6A甲基化来影响LPS诱导的小胶质细胞M1极化?
核心机制
p65转录激活METTL3,METTL3通过m6A甲基化修饰稳定HMGB1 mRNA,从而促进小胶质细胞M1极化。
主要证据
在HMC3细胞中,LPS诱导p-p65、METTL3、HMGB1表达上调;p65抑制逆转M1极化;ChIP、双荧光素酶报告基因验证p65结合METTL3启动子;MeRIP-qPCR、RIP验证METTL3与HMGB1 mRNA结合并调节其m6A水平;功能实验证实METTL3过表达逆转HMGB1沉默对M1极化的抑制作用。
研究意义
为SAE的早期诊断、治疗或药物开发提供潜在靶点。

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LPS诱导的HMC3细胞SAE体外模型

模拟SAE的体外炎症环境,观察小胶质细胞M1极化和相关蛋白表达变化。

HMC3细胞用1 µg/ml LPS处理24小时,检测细胞活力、M1极化比例、炎症因子水平和相关蛋白表达。

2

验证p65对M1极化的影响

明确p65在LPS诱导的小胶质细胞M1极化中的作用。

使用p65抑制剂JSH-23预处理HMC3细胞,再LPS刺激,检测细胞活力、M1极化比例、炎症因子水平和相关蛋白表达。

3

验证p65转录激活METTL3

验证p65是否能与METTL3启动子结合并促进其转录。

通过JASPAR数据库预测结合位点,ChIP实验验证p65与METTL3启动子结合,双荧光素酶报告基因检测p65对METTL3转录活性的影响。

4

验证METTL3介导HMGB1 m6A甲基化

验证METTL3是否能通过m6A甲基化修饰HMGB1并影响其表达。

在HMC3细胞中敲低METTL3,通过MeRIP-qPCR检测HMGB1 m6A水平,RIP验证METTL3与HMGB1 mRNA结合,RNA decay实验检测HMGB1 mRNA稳定性。

5

验证p65-METTL3轴在M1极化中的作用

验证p65是否通过METTL3促进小胶质细胞M1极化。

在LPS刺激下,分别或联合转染sh-METTL3和oe-p65,检测M1极化比例、炎症因子和相关蛋白表达。

6

验证METTL3-HMGB1轴在M1极化中的作用

验证METTL3是否通过HMGB1促进小胶质细胞M1极化。

在LPS刺激下,分别或联合转染sh-HMGB1和oe-METTL3,检测M1极化比例、炎症因子和相关蛋白表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素/链霉素Cytiva--
脂多糖Beyotime Biotech--
JSH-23Yeasen Biotech#53852ES05
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen#L3000008
CCK-8试剂盒ElabscienceE-CK-A362
TNF-α ELISA试剂盒R&D Systems#DTA00D
IL-1β ELISA试剂盒R&D Systems#DLB50
IL-6 ELISA试剂盒R&D Systems#D6050
CD11b抗体BD Biosciences#566314
CD86抗体BD Biosciences#555666
CD4抗体BD Biosciences#341115
TRNzol通用总RNA提取试剂盒Tiangen Biotech#DP424
Quantscript逆转录试剂盒Tiangen#KR103
FastFire SYBR Green预混液Tiangen#FP208
Bio-Rad CFX Opus 96系统Bio-Rad--
抗m6A抗体Proteintech#68055-1-Ig
总蛋白提取试剂盒Aidlab Biotech#PP3001
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio Biotech#PC0020
PVDF膜Millipore--
牛血清白蛋白Sangon#A600332
ECL检测试剂盒Biolab Biotech#SNM425
抗iNOS抗体CST#13120
抗p65抗体CST#8242
抗p-p65抗体CST#3033
抗METTL3抗体Proteintech#67733-1-Ig
抗HMGB1抗体Proteintech#66525-1-Ig
抗GAPDH抗体Proteintech#60004-1-Ig
psiCHECK2载体Promega--
高灵敏度ChIP试剂盒Abcam#ab185913
抗IgG抗体Abcam#ab171870
抗p65抗体Abcam#ab218533
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore#17-700
抗METTL3抗体Abcam#ab195352

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SAE模型建立
HMC3细胞来源、培养基、LPS浓度(1 µg/ml)和处理时间(24小时)
阅读提示:Methods中的'Cell culture'部分
p65抑制实验
JSH-23浓度(10 µM)、处理时间(48小时)、LPS刺激条件
阅读提示:Methods中的'Cell culture'部分和Results中的'p65 inhibition attenuated LPS-induced microglia M1 polarization'部分
基因敲低与过表达
shRNA序列、转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染时间(48小时)
阅读提示:Methods中的'Cell transfection'部分
m6A修饰检测
MeRIP-qPCR的抗体(抗m6A)、RNA量(100 µg)、磁珠量(3 µg)、孵育时间(1小时)
阅读提示:Methods中的'Methylated RIP-qPCR (MeRIP-qPCR)'部分
RNA稳定性实验
放线菌素D浓度(5 µg/ml)、处理时间点(3、6、9、12小时)
阅读提示:Methods中的'RNA decay assay'部分