烟酰胺N-甲基转移酶抑制通过半乳糖凝集素-3介导的星状细胞活化和巨噬细胞M2极化调控减轻小鼠雨蛙素诱导的胰腺纤维化

Nicotinamide N-Methyltransferase Inhibition Mitigates Cerulein-Induced Pancreatic Fibrosis via Galectin-3-Mediated Regulation of Stellate Cell Activation and Macrophage M2 Polarization in Mice.

作者信息Niansheng Ren, Ruixi Li, Qiang Tao, Shengjie Hong, Jicai Wang, Jiandong Zha, Shikai Wang, Guangquan Zhang
PMID41904718
发布时间2026-03-29
DOI10.1007/s10753-026-02491-w

实验完整度

体外细胞实验(mPSC、BMDM)、体内动物模型、RNA-seq和ChIP-qPCR等多层级验证,包括功能抑制、机制研究和挽救实验。

主要模型

小鼠胰腺星状细胞(mPSCs) 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs) C57BL/6小鼠雨蛙素诱导慢性胰腺炎模型

重点核对

NNMT抑制剂剂量为20 mg/kg,腹腔注射,每日一次,持续4周 NNMT抑制剂处理mPSCs的浓度为80 µM,处理72小时 慢病毒载体pLVX-shRNA1、pLVX-IRES-puro用于基因敲低和过表达 mPSCs与BMDMs共培养条件培养基的制备与处理时间 C57BL/6小鼠周龄(6-8周)和体重(18±1g)

摘要

慢性胰腺炎(CP)是一种以胰腺纤维化为特征的慢性疾病,由胰腺星状细胞活化和巨噬细胞M2极化驱动。烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)是一种与纤维化密切相关的甲基化酶。半乳糖凝集素-3(LGALS3)是半乳糖凝集素家族成员,驱动M2巨噬细胞极化。本研究探讨NNMT和LGALS3在CP中的作用。通过反复腹腔注射50 µg/kg雨蛙素在C57BL/6小鼠中诱导CP。NNMT在CP小鼠胰腺组织中上调,尤其是在小鼠胰腺星状细胞(mPSCs)中。通过慢病毒短发夹RNA介导的敲低或NNMT抑制剂处理对mPSCs中NNMT的功能抑制,抑制了mPSC活化、增殖和迁移。此外,来自NNMT抑制的mPSCs的条件培养基减少了骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)的M2极化。在体内,腹腔注射20 mg/kg NNMT抑制剂28天减轻了胰腺胶原沉积和巨噬细胞M2极化,导致胰腺纤维化减轻。RNA测序和生物信息学分析确定LGALS3为NNMT的潜在下游靶点。NNMT抑制下调mPSCs中LGALS3的表达,染色质免疫沉淀-定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)证实这种抑制与LGALS3启动子处组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化(H3K27me3)富集增加相关。慢病毒介导的LGALS3过表达逆转了NNMT敲低对BMDM M2极化的抑制作用。总之,NNMT抑制通过H3K27me3介导的LGALS3转录抑制减轻mPSC活化并抑制mPSC诱导的巨噬细胞M2极化,最终减轻雨蛙素诱导的胰腺纤维化。

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
NNMT是否通过LGALS3调控胰腺星状细胞活化和巨噬细胞M2极化,从而影响慢性胰腺炎中的胰腺纤维化?
核心机制
NNMT抑制通过增加LGALS3启动子处H3K27me3富集,抑制LGALS3转录,进而抑制mPSC活化和mPSC诱导的巨噬细胞M2极化,减轻胰腺纤维化。
主要证据
在雨蛙素诱导的CP小鼠模型中,NNMT在活化mPSCs中上调;NNMT敲低或抑制降低mPSC活化、增殖和迁移,减少BMDM的M2极化;体内NNMTi减轻纤维化和M2极化;RNA-seq和ChIP-qPCR证明LGALS3为NNMT下游靶点;LGALS3过表达逆转NNMT敲低效应。
研究意义
靶向NNMT/LGALS3轴可能成为减轻慢性胰腺炎纤维化的潜在治疗策略。

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

建立慢性胰腺炎小鼠模型

诱导小鼠慢性胰腺炎,模拟疾病状态。

通过腹腔注射50 µg/kg雨蛙素,每天6次,每小时一次,每周3天,持续4周,建立CP模型。

2

分离与鉴定小鼠胰腺星状细胞和骨髓来源巨噬细胞

获取目的细胞用于体外实验。

采用外植体技术分离mPSCs,并用α-SMA免疫荧光鉴定;从4周龄小鼠骨髓分离BMDMs,用M-CSF诱导分化,流式鉴定CD11b和F4/80。

3

NNMT功能抑制实验

验证NNMT对mPSC活化、增殖和迁移的影响。

采用慢病毒介导的shRNA敲低NNMT或NNMTi处理mPSCs,检测激活标志物、胶原沉积、增殖和迁移。

4

条件培养基实验评估巨噬细胞M2极化

探讨NNMT抑制的mPSCs对巨噬细胞M2极化的影响。

收集NNMT敲低或NNMTi处理的mPSCs条件培养基,处理BMDMs,检测M2标志物。

5

体内NNMT抑制实验

验证NNMT抑制对CP小鼠胰腺纤维化和巨噬细胞M2极化的影响。

对CP小鼠腹腔注射NNMTi,检测胰腺病理、纤维化、α-SMA、胶原沉积和M2巨噬细胞标志物。

6

RNA测序与生物信息学分析

鉴定NNMT下游靶基因。

对NNMTi处理的mPSCs进行mRNA测序,分析差异表达基因,并与GeneCards、GO等数据库交叉分析,筛选出LGALS3。

7

机制验证实验

验证NNMT通过H3K27me3调控LGALS3表达。

检测NNMT抑制后mPSCs中LGALS3表达和H3K27me3水平,并通过ChIP-qPCR分析LGALS3启动子区域H3K27me3富集。

8

挽救实验

验证LGALS3是NNMT调控巨噬细胞M2极化的关键下游效应分子。

在NNMT敲低的mPSCs中过表达LGALS3,检测其对BMDM M2极化的影响。

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
雨蛙素MacklinC860403
DMEM/F12培养基ServicebioG4611
胎牛血清Tianhang11011-8611
L-谷氨酰胺BiosharpBS179
DMEM培养基ServicebioG4511
巨噬细胞集落刺激因子MCEHY-P7085
pLVX-shRNA1载体Hunan Fenghui BiotechnologyBR004
pLVX-IRES-puro载体Hunan Fenghui BiotechnologyBR025
F4/80抗体ElabscienceE-AB-F0995D
CD11b抗体ElabscienceE-AB-F1081C
CD206抗体ElabscienceE-AB-F1135E
NovoCyte流式细胞仪Agilent--
EdU染色溶液ElabscienceE-CK-A370
Triton X-100BeyotimeST795
牛血清白蛋白SangonA602440-0050
DAPIAladdinD106471-5mg
desmin抗体Proteintech67793-1-Ig
α-SMA抗体Proteintech67735-1-Ig
NNMT抗体Proteintech15123-1-AP
F4/80抗体Proteintech28463-1-AP
CD206抗体Santa Cruzsc-70586
Collagen I抗体Proteintech14695-1-AP
山羊抗兔IgG H&L(FITC)Abcamab6717
山羊抗小鼠IgG H&L(Cy3)Abcamab97035
山羊抗兔IgG H&L(Cy3)Abcamab6939
乙醇Sinopharm10009218
伊红SangonA600190
过氧化氢Sinopharm10011218
HRP标记的山羊抗兔IgG(H+L)Thermo Fisher Scientific#31460
Transwell小室LABSELECT14342
结晶紫Amresco0528
倒置显微镜OLYMPUS--
RIPA裂解液----
PVDF膜MilliporeIPVH00010
封闭液SolarbioSW3010
山羊抗兔IgG-HRPSolarbioSE134
山羊抗小鼠IgG-HRPSolarbioSE131
增强化学发光溶液SolarbioPE0010
H3K27me3抗体AffinityDF6941
组蛋白H3抗体AffinityAF0863
LGALS3抗体AbclonalA11198
Arg1抗体AbclonalA1847
MRC1抗体AbclonalA21014
GAPDH抗体AffinityAF7021
TRIpure总RNA提取试剂BioTekeRP1001
All-in-One第一链合成SuperMixMagenMD80101
Exicycler 96荧光定量仪BIONEER--
2×Fast Taq plus PCR预混液BiosharpBL1014
SYBR GreenSolarbioSR4110
引物General Biology--
ChIP检测试剂盒BeyotimeP2078
脂肪酶测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA054-2-1
α-淀粉酶测定试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC016-1-1
多功能酶标仪Biotek--
紫外可见分光光度计Shanghai Youke Company--
小鼠LGALS3 ELISA试剂盒Fine TestEM1054
CCK-8试剂SolarbioCA1210

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
动物模型建立
小鼠品系、周龄、体重;雨蛙素剂量(50 µg/kg)、注射频率(每天6次,间隔1小时)、每周天数(3天)、总周数(4周)
阅读提示:Materials and Methods - Animal
细胞分离与培养
mPSCs分离方法(外植体技术);BMDMs分离方法(骨髓来源),M-CSF浓度(10 ng/mL)和诱导时间(5-7天);细胞培养条件(培养基、FBS浓度、L-谷氨酰胺浓度)
阅读提示:Materials and Methods - Cell Isolation and Identification
NNMT功能抑制
慢病毒载体(pLVX-shRNA1)、感染时间(72小时);NNMTi浓度(80 µM)、处理时间(72小时)
阅读提示:Materials and Methods - Lentivirus Infection, Cell Treatment with NNMT Inhibitor
条件培养基实验
条件培养基收集时间(48小时);BMDMs处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and Methods - Lentivirus Infection, Cell Treatment with NNMT Inhibitor
体内NNMT抑制
NNMTi剂量(20 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、给药频率(每日一次)、持续时间(4周)、起始时间(首次雨蛙素注射前24小时)
阅读提示:Materials and Methods - Animal
RNA测序与生信分析
NNMTi处理时间(72小时);差异基因筛选标准(|log2FoldChange|>1, p<0.05);参考基因组(GRCm39)
阅读提示:Materials and Methods - RNA Sequencing and Bioinformatics Analysis