外周细胞因子白细胞介素-10通过白细胞介素-10受体/JAK1/STAT3信号通路减轻脑出血后血肿周围水肿

Peripheral cytokine interleukin-10 alleviates perihematomal edema after intracerebral hemorrhage via interleukin-10 receptor/JAK1/STAT3 signaling.

作者信息Yao Xu, Kaishan Wang, Yalan Dai, Wei Yang, Xufang Ru, Wenyan Li, Hua Feng, Gang Zhu, Qin Hu, Yujie Chen
PMID38867395
发布时间2024-06
DOI10.1111/cns.14796

实验完整度

包含体内ICH模型(小鼠)、药物干预(重组IL-10、AAV、质粒)、行为学、BBB通透性、脑含水量、Western blot、免疫荧光等多层级验证。

主要模型

C57BL/6N小鼠ICH模型 小鼠脑微血管内皮细胞(推测)

重点核对

小鼠品系:C57BL/6N,8-12周龄,雄性 ICH模型:自体血注射至右侧基底节,剂量25 μL,速率2 μL/min 重组IL-10:尾静脉注射0.3 μg,ICH后1小时 IL-10抑制:脑室内注射AAV2/9-m-IL-10 shRNA2-EGFP,2 μL/只 IL-10R敲除:脑室内注射CRISPR-Cas9质粒(PPL50755),2 μL/只

摘要

目的:脑出血(ICH)后血肿周围水肿的程度显著影响患者预后,血脑屏障(BBB)的破坏加剧血肿周围水肿。然而,外周IL-10通过连接外周和中枢神经系统信号的途径减轻BBB破坏的作用仍知之甚少。方法:通过尾静脉注射向ICH模型小鼠施用重组IL-10,通过脑室内递送IL-10抑制腺相关病毒和IL-10受体敲除质粒,并评估神经行为缺陷、血肿周围水肿、BBB破坏以及JAK1和STAT3的表达。结果:我们的研究表明,外周细胞因子IL-10减轻了ICH后BBB破坏、血肿周围水肿和神经行为缺陷,而IL-10缺乏逆转了这些效应,可能通过IL-10R/JAK1/STAT3信号通路。结论:外周IL-10有潜力减少ICH后BBB损伤和血肿周围水肿,并改善患者预后。

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
外周IL-10是否通过IL-10R/JAK1/STAT3信号通路减轻ICH后BBB破坏和血肿周围水肿,并改善神经功能?
核心机制
外周IL-10通过IL-10R激活JAK1/STAT3信号,上调紧密连接蛋白ZO-1和CLDN5表达,从而保护BBB,减轻水肿。
主要证据
ICH小鼠模型中外周IL-10给药(rmIL-10)减轻EB外渗、脑含水量增加和运动功能障碍,上调ZO-1/CLDN5;IL-10R敲除质粒部分逆转这些效应,并降低p-JAK1和p-STAT3水平。
研究意义
研究揭示IL-10可作为脑出血后BBB损伤和神经功能障碍的潜在治疗靶点,为脑出血治疗提供新思路。

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

检测ICH后IL-10表达动态

观察ICH后外周血和脑组织中IL-10表达变化的时间特征。

通过ELISA检测ICH后6小时、1、3、7天外周血和血肿周围脑组织中IL-10水平。

2

评估外周IL-10对BBB完整性和水肿的影响

验证外周IL-10是否减轻ICH后BBB破坏和脑水肿。

给予重组IL-10或IL-10抑制AAV,通过EB外渗和脑含水量检测BBB完整性和水肿,并检测紧密连接蛋白表达。

3

验证IL-10R/JAK1/STAT3通路的作用

验证IL-10的神经保护作用是否依赖于IL-10R及其下游JAK1/STAT3信号。

使用IL-10R CRISPR-Cas9敲除质粒,检测p-JAK1、p-STAT3表达及BBB功能和行为学变化。

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。

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
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
C57BL/6N小鼠----
异氟烷RWD Life Sciences Ltd.--
立体定位仪RWD Life Sciences Ltd.--
汉密尔顿注射器--RN1702
微量注射泵KD Scientific--
重组小鼠IL-10蛋白Yeasen Biotechnology--
HBAAV2/9-m-IL-10 shRNA2-EGFPHanheng Biotechnology--
IL-10R CRISPR-Cas9敲除质粒Geneppl TechnologyPPL50755
伊文思蓝染料Sigma-AldrichE2129
蛋白提取试剂盒SolarbioBC3710
PVDF膜----
增强化学发光试剂盒Thermo Scientific--
生物成像系统Bio-Rad--
小鼠IL-10 ELISA试剂盒NeoBioscience Biotech Ltd.EMC00

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
小鼠品系C57BL/6N,年龄8-12周,体重24-28g,雄性;自体血注射量25μL,注射速率2μL/min,注射坐标(前囟前0.8mm,中线旁2.0mm,深度3mm)
阅读提示:Methods 2.3
药物处理
重组IL-10剂量0.3μg,尾静脉注射,ICH后1小时;IL-10抑制AAV剂量2μL/只,脑室内注射;IL-10R敲除质粒剂量2μL/只,脑室内注射
阅读提示:Methods 2.4
BBB通透性检测
EB染料浓度2%,剂量5mL/kg,循环2小时;右脑半球处理,离心条件,检测波长615nm
阅读提示:Methods 2.9
脑水肿检测
分区域测定脑含水量,干燥温度105°C,干燥时间72小时
阅读提示:Methods 2.8
Western blot
组织来源血肿周围;蛋白上样量50μg;抗体稀释比;内参GAPDH
阅读提示:Methods 2.11