Maresin-1通过激活AMPK/SIRT3通路抑制炎症、内质网应激和焦亡,减轻脓毒症相关急性肾损伤

Maresin-1 Attenuates Sepsis-Associated Acute Kidney Injury via Suppressing Inflammation, Endoplasmic Reticulum Stress and Pyroptosis by Activating the AMPK/SIRT3 Pathway.

作者信息Miaomiao Sun, Fuquan Wang, Haopeng Li, Mengyu Li, Yu Wang, Chenchen Wang, Yan Zhang, Dingyu Zhang, Jianhua Li, Shanglong Yao
PMID38434585
发布时间2024-02-27
DOI10.2147/JIR.S442729

实验完整度

包含CLP体内模型、剂量梯度实验、AMPK抑制剂回补实验、组织学染色、Western blot、qPCR、ELISA、TUNEL及分子对接等多层次验证。

主要模型

CLP诱导的脓毒症相关急性肾损伤小鼠模型(BALB/C小鼠) 肾脏组织样本

重点核对

MaR1剂量(0.04、0.4、4 μg/kg)及给药方式(腹腔注射) AMPK抑制剂Compound C剂量(20 mg/kg)及给药时间(术前2小时腹腔注射) 样本采集时间(术后24小时) 每组小鼠数量(n=4-6)

摘要

背景:脓毒症相关急性肾损伤(SA-AKI)是脓毒症患者的常见并发症,可导致高发病率和死亡率。Maresin-1(MaR1)是一种促消退脂质介质,可促进急性炎症消退并保护器官免受炎症损伤。方法:本研究通过盲肠结扎穿刺(CLP)建立SA-AKI模型,探讨MaR1的作用及机制。术后24小时采集血液和肾脏。通过组织学染色、免疫组化染色、Western blot、qPCR、ELISA和TUNEL实验观察脓毒症小鼠的血液生化/常规指标、肾功能、SA-AKI相关病理生理过程及AMPK/SIRT3信号通路。结果:MaR1治疗减轻了脓毒症小鼠的肾损伤,表现为肾结构和肾功能的病理改变改善。MaR1治疗降低了血清肌酐(sCr)和血尿素氮(BUN)水平,以及肾损伤相关因子KIM-1、NGAL和TIMP-2的表达,同时抑制了炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达。内质网应激相关指标p-PERK/PERK、GRP78、p-EIF2α/EIF2α、ATF4、CHOP和焦亡相关指标Caspase-1、NLRP3、GSDMD、IL-18、IL-1β的表达在MaR1治疗后也降低。其机制可能与激活AMPK/SIRT3信号通路有关,AMPK抑制剂(compound C)部分逆转了MaR1在脓毒症小鼠中的保护作用。结论:综上所述,这些发现表明MaR1可能通过激活AMPK/SIRT3信号通路部分改善SA-AKI,为SA-AKI的研究提供了潜在的新视角。

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
MaR1是否能改善脓毒症相关急性肾损伤,其潜在机制是否涉及AMPK/SIRT3通路?
核心机制
MaR1通过激活AMPK/SIRT3信号通路,抑制炎症反应、内质网应激和焦亡,从而减轻肾损伤。
主要证据
在CLP诱导的SA-AKI小鼠模型中,MaR1降低血清肌酐和BUN水平、减少肾小管损伤、抑制炎症因子和ER应激、焦亡相关蛋白表达;AMPK抑制剂Compound C可部分逆转这些保护作用,且分子对接显示MaR1与AMPK结合良好。
研究意义
揭示MaR1通过AMPK/SIRT3通路保护肾脏的新机制,为SA-AKI的研究提供潜在新靶点。

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SA-AKI小鼠模型及MaR1剂量筛选

确定MaR1对SA-AKI的保护作用及最佳剂量

对BALB/C小鼠行CLP手术建立SA-AKI模型,术后腹腔注射不同剂量MaR1(0.04、0.4、4 μg/kg),24小时后评估肾组织病理、肾功能及炎症指标。

2

检测MaR1对AMPK/SIRT3通路的影响

探索MaR1是否激活AMPK/SIRT3通路

通过Western blot检测肾组织中p-AMPK、AMPK、Sirt3蛋白表达,qPCR检测Sirt3 mRNA水平,并用分子对接预测MaR1与AMPK结合。

3

验证AMPK在MaR1保护中的作用

确认AMPK激活是否介导MaR1的保护作用

在CLP模型中,术前2小时给予AMPK抑制剂Compound C(CC),观察CC能否逆转MaR1对肾功能、炎症、ER应激和焦亡的改善作用。

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
Maresin-1Cayman Chemical10878
磷酸盐缓冲液Gibco--
肌酐检测试剂盒Jiancheng Bioengineering Institute--
尿素检测试剂盒Jiancheng Bioengineering Institute--
Trizol试剂Thermo Fisher Scientific--
HiScript® 逆转录预混液Vazyme--
AceQ qPCR SYBR® Green 预混液Vazyme--
BCA蛋白定量试剂盒Beijing ComWin Biotech Co., Ltd.--
增强化学发光底物BiosharpBL520A
Anti-PERK抗体Cell Signaling Technology#3192S
Anti-p-EIF2α抗体Cell Signaling Technology3398S
Anti-EIF2α抗体Cell Signaling Technology5324S
Anti-ATF4抗体Cell Signaling Technology11815S
Anti-CHOP抗体Cell Signaling Technology5554S
Anti-NLRP3抗体Cell Signaling Technology#15101S
Anti-p-AMPK (Thr172)抗体Cell Signaling Technology#2535T
Anti-GRP78抗体Proteintech11587-1-AP
Anti-Caspase-1抗体Proteintech22915-1-AP
Anti-IL-1β抗体Proteintech26048-1-AP
Anti-IL-18抗体Proteintech10663-1-AP
Anti-AMPK抗体Proteintech10929-2-AP
Anti-Sirt3抗体Proteintech10099-1-AP
Anti-GSDMD抗体Abcamab209845
Anti-HMGB1抗体ABclonalA2553
Anti-p-PERK抗体ImmunoWay BiotechnologyYP1055
Anti-α-Tubulin抗体Antgene BiotechnologyANT329s
HRP标记的山羊抗兔IgG (H+L)Antgene BiotechnologyANT020
Anti-β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
HRP标记的亲和纯化山羊抗小鼠IgG (H+L)ProteintechSA00001-1
ELISA试剂盒Neobioscience--
TUNEL试剂盒Roche--
光学显微镜Olympus Optical--
荧光显微镜Olympus Optical--
Bio-Rad CFX Connect实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
Chemdraw软件----
MOE 2019.0102软件----
PyMOL2.3.0----
Ligplot v2.2.5----
GraphPad Prism 7.0GraphPad Inc.--

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、性别、年龄和体重;CLP手术具体操作(结扎位置、穿刺针型号);麻醉剂量;术后补液
阅读提示:Materials and Methods: Experimental Animals, Experimental Design
药物处理
MaR1剂量和溶剂;给药时间和途径;Compound C剂量和给药时间
阅读提示:Materials and Methods: Reagents and Drugs, Experimental Design
样本采集
术后采集时间(24小时);血液离心条件;肾脏处理
阅读提示:Materials and Methods: Renal Function and Histologic Examination
肾功能和组织学检测
试剂盒名称和品牌;染色方法(HE/PAS);肾小管损伤评分标准
阅读提示:Materials and Methods: Renal Function and Histologic Examination; Figure 1 legend
炎症、ER应激和焦亡检测
ELISA试剂盒品牌;Western blot抗体信息及稀释比;qPCR引物序列和内参基因
阅读提示:Materials and Methods: Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, Western Blotting, Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction; Table 1