Necrostatin-1通过抑制NE/GSDMD活化以防止NETs释放,从而缓解小鼠狼疮中的弥漫性肺出血

Necrostatin-1 Alleviates Diffuse Pulmonary Haemorrhage by Preventing the Release of NETs via Inhibiting NE/GSDMD Activation in Murine Lupus.

作者信息Xinai Han, Xiaoming Zhang, Rui Song, Shiqi Li, Shujing Zou, Quanguang Tan, Tianyang Liu, Shugeng Luo, Zhe Wu, Hongyu Jie, Jinhong Wang
PMID36910905
发布时间2023-03-01
DOI10.1155/2023/4743975

实验完整度

高

包含体外细胞实验、体内小鼠模型及机制验证(Western blot、免疫组化、免疫荧光等),证据层级较完整。

主要模型

A549细胞(人肺腺癌细胞) 人外周血中性粒细胞 普里斯坦诱导的狼疮小鼠模型(C57BL/6小鼠)

重点核对

NETs浓度(100-1000 ng/mL)对A549细胞活力的影响 PMA(25 nM)刺激中性粒细胞,Nec-1(50, 100, 150 μM)对NETs形成的抑制 小鼠模型:对照组、模型组、Nec-1组,每组n=30,腹腔注射普里斯坦(0.8 mL)和Nec-1(6 mg/kg) Western blot检测NE和N-GSDMD蛋白表达

摘要

弥漫性肺泡出血(DAH)是一种因缺乏有效治疗而在系统性红斑狼疮(SLE)中具有高死亡率的快速进展性疾病。中性粒细胞胞外陷阱(NETs)含有大量抗原和促炎物质,直接损伤血管内皮并加重血管炎症,被认为是SLE中DAH的重要致病因素。因此,阻断中性粒细胞释放NETs是治疗SLE中DAH的重要靶点。在本研究中,我们探讨了抑制中性粒细胞释放NETs是否能缓解SLE中的DAH。Necrostatin-1(Nec-1)是一种小分子,已被报道可抑制中性粒细胞释放NETs。体外实验表明,Nec-1通过阻止NETs的释放来抑制肺泡上皮细胞损伤。此外,体内研究表明,Nec-1通过减轻肺部病理严重程度、体重下降和血清炎症细胞因子水平,缓解了小鼠狼疮性肺出血。机制上,Nec-1通过抑制中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)活化和N- Gasdermin D(N-GSDMD)表达来阻止NETs释放。此外,免疫组织化学和免疫荧光结果显示,Nec-1降低了狼疮性肺出血小鼠肺组织中的NE表达。因此,中性粒细胞释放的NETs参与了SLE中DAH的发病机制,Nec-1通过下调NE活化和N-GSDMD表达抑制NET产生,显示出保护作用。

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
Necrostatin-1能否通过抑制中性粒细胞释放NETs来缓解系统性红斑狼疮中的弥漫性肺泡出血,并探讨其分子机制。
核心机制
Nec-1通过抑制中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)活化和N-GSDMD表达,从而阻止NETs的释放,减轻肺血管炎症和出血。
主要证据
体外实验显示Nec-1抑制PMA诱导的NETs形成并保护A549细胞;体内实验显示Nec-1减轻小鼠肺出血、降低炎症因子水平;Western blot显示Nec-1降低NE和N-GSDMD蛋白表达。
研究意义
研究提示Nec-1可能作为治疗SLE相关弥漫性肺泡出血的新型治疗策略。

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

体外观察NETs对肺泡上皮细胞的损伤

验证NETs对A549细胞是否具有剂量依赖性的损伤作用

将不同浓度NETs(100-1000 ng/mL)与A549细胞共培养24小时,观察细胞形态变化,并用CCK-8检测细胞增殖。

2

体外验证Nec-1对NETs形成的抑制作用

验证Nec-1能否抑制PMA诱导的中性粒细胞NETs形成

人外周血中性粒细胞用不同浓度Nec-1预刺激,加PMA刺激,通过SYTOX Green荧光定量和实时成像观察NETs形成。

3

体内评估Nec-1对狼疮肺出血小鼠的治疗作用

验证Nec-1能否缓解普里斯坦诱导的狼疮小鼠的肺出血和炎症

建立普里斯坦诱导的狼疮小鼠模型,给予Nec-1治疗,记录体重、生存率,评估肺组织病理、BAL中IL-1β和IL-6水平、湿干比等。

4

检测体内NETs水平和中性粒细胞浸润

验证Nec-1是否抑制小鼠体内NETs形成和中性粒细胞浸润

用免疫组化和免疫荧光检测肺组织MPO表达,用SYTOX Green定量BAL和血清中NETs,评估Nec-1的作用。

5

体外验证Nec-1对NE/GSDMD通路的抑制作用

验证Nec-1是否通过抑制NE和N-GSDMD表达来阻止NETs释放

用Western blot检测健康人中性粒细胞中NE和N-GSDMD蛋白表达,比较PMA刺激和PMA+Nec-1处理组。

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
RPMI-1640培养基Gibco31870082
磷酸盐缓冲液Thermo Fisher10010023
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
胰蛋白酶-EDTA----
二甲基亚砜----
佛波醇-12-十四酸酯-13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
坏死抑素-1Merck480065
普里斯坦Sigma-AldrichP2870
细胞计数试剂盒-8Thermo FisherC7026
SYTOX Green核酸染料Thermo FisherS7020
Quant-iT PicoGreen双链DNA定量试剂盒InvitrogenP7589
4',6-二脒基-2-苯基吲哚Sigma-AldrichD9542
RIPA裂解缓冲液Thermo Fisher89901
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher23225
PVDF膜MerckISEQ00005
脱脂奶粉OxoidLP0031B
抗NE抗体Abcamab68672
抗GSDMD抗体Abcamab210070
抗N-GSDMD抗体Abcamab215203
抗GAPDH抗体OrigeneTA802519
辣根过氧化物酶标记的二抗Thermo FisherSA10001
增强化学发光液MilliporeWBULS0100
IL-1β ELISA试剂盒NeobioscienceEMC001b.96
IL-6 ELISA试剂盒NeobioscienceEMC004.96
OCT包埋剂Sakura4583
DAB显色试剂盒LeagenePW0072
Alexa Fluor 488标记二抗Abcamab150073
Alexa Fluor 647标记二抗Thermo FisherA-21447
山羊血清Sigma-AldrichI5256
MPO抗体Abcamab208670
MPO抗体R&DAF3667
NE抗体Abcamab21595
中性粒细胞分离液Axis-ShieldAS1114684
奥林巴斯倒置显微镜Olympus--
奥林巴斯荧光显微镜Olympus--
SpectraMax M5多功能酶标仪Biotek--
细胞实时成像系统Biotek--
酶标仪Molecular Devices--
半自动切片机Thermo Fisher--
冰冻切片机Leica--

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
体外细胞实验
NETs浓度(100-1000 ng/mL)、处理时间(24 h)、A549细胞数量(5×10^4细胞/孔)
阅读提示:Methods:4.1.5
体外NETs形成实验
PMA浓度(25 nM)、Nec-1浓度(50, 100, 150 μM)、中性粒细胞数量(2×10^5细胞/孔)、预刺激时间(30 min)
阅读提示:Methods:4.1.3
体内动物实验
小鼠品系、周龄、性别、体重、分组(每组30只)、普里斯坦剂量(0.8 mL)、Nec-1剂量(6 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、给药频率(每日)
阅读提示:Methods:4.2.2
Western blot
蛋白上样量(30 μg)、抗体稀释比(NE、GSDMD、N-GSDMD 1:1000;GAPDH 1:1000)、曝光时间
阅读提示:Methods:4.1.9