晚期糖基化终末产物通过激活RAGE/NF-κB通路促进巨噬细胞向M1表型极化

Advanced Glycation End Products Enhance Macrophages Polarization into M1 Phenotype through Activating RAGE/NF-κB Pathway.

作者信息Xian Jin, Tongqing Yao, Zhong'e Zhou, Jian Zhu, Song Zhang, Wei Hu, Chengxing Shen
PMID26114112
发布时间2015
DOI10.1155/2015/732450

实验完整度

包含细胞活力、基因表达、蛋白表达、信号通路阻断等体外实验,但缺乏体内动物模型或临床样本验证。

主要模型

小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDM)

重点核对

AGEs浓度范围:20-500 μg/mL BSA对照:500 μg/mL 抗RAGE抗体预处理浓度:50 μg/mL PDTC预处理浓度:100 μM

摘要

糖尿病患者的动脉粥样硬化病变加速。M1(经典活化型,与M2替代活化型相对)巨噬细胞在动脉粥样硬化的进展中发挥关键作用。由于晚期糖基化终末产物(AGEs)是糖尿病的主要致病因素和活跃的炎症诱导剂,本研究评估了AGEs对巨噬细胞极化的影响。本研究表明,AGEs显著促进巨噬细胞表达IL-6和TNF-α。AGEs刺激后,M1巨噬细胞标志物如iNOS以及表面标志物包括CD11c和CD86显著上调,而M2巨噬细胞标志物如Arg1和CD206保持不变。AGEs显著增加巨噬细胞中RAGE的表达并激活NF-κB通路,上述效应部分被抗RAGE抗体或NF-κB抑制剂PDTC所消除。总之,我们的结果表明,AGEs至少部分通过RAGE/NF-κB通路激活增强巨噬细胞向促炎性M1表型分化。

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
AGEs是否能促进巨噬细胞向M1表型极化,以及其潜在机制是否涉及RAGE/NF-κB通路。
核心机制
AGEs通过激活RAGE/NF-κB通路促进巨噬细胞向M1表型极化,至少部分依赖该通路。
主要证据
体外实验显示AGEs上调M1标志物(iNOS、CD11c、CD86)和促炎细胞因子(IL-6、TNF-α),且抗RAGE抗体或PDTC可部分抑制这些效应。
研究意义
研究提示AGEs可能通过促进巨噬细胞M1极化连接糖尿病与加速动脉粥样硬化,为糖尿病患者的动脉粥样硬化治疗提供潜在新策略。

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

细胞活力检测

评估AGEs对BMDM细胞活力的影响,以确定后续实验浓度。

BMDM细胞与不同浓度AGEs(20、100、250、500 μg/mL)或BSA(500 μg/mL)孵育24小时,CCK-8法检测细胞活力。

2

细胞因子表达检测

检测AGEs对巨噬细胞促炎(IL-6、TNF-α)和抗炎(IL-10)细胞因子表达的影响。

BMDM细胞用不同浓度AGEs(20、100、500 μg/mL)或BSA(500 μg/mL)处理24小时,RT-qPCR检测mRNA,ELISA检测分泌蛋白。

3

M1/M2标志物检测

评估AGEs对巨噬细胞M1(iNOS、CD11c、CD86)和M2(Arg1、CD206)标志物表达的影响。

BMDM细胞用AGEs或BSA处理24小时,RT-qPCR检测iNOS和Arg1 mRNA,流式细胞术检测蛋白表达及表面标志物。

4

RAGE表达及NF-κB通路激活检测

检测AGEs对RAGE表达和NF-κB通路激活的影响。

BMDM细胞用AGEs处理不同时间,RT-qPCR和FCM检测RAGE表达,FCM检测p-p65和p65水平。

5

通路阻断验证

验证RAGE/NF-κB通路在AGEs诱导的M1极化中的作用。

BMDM细胞先用抗RAGE抗体或PDTC预处理,然后加AGEs刺激,检测M1标志物和细胞因子表达。

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
高糖DMEM培养基HyCloneSH30022.01B
胎牛血清Gibco10099-141
L-谷氨酰胺Sigma-Aldrich59202C
青霉素-链霉素BeyotimeC0222
巨噬细胞集落刺激因子PeproTech315-02
AGE-BSAAnyan-bio TechnologyAY-4710P
牛血清白蛋白Sigma-AldrichA1933
CCK-8溶液DOJINDOCK-04
酶标仪BioTek--
TRIzol试剂Takara9109
PrimeScript RT Master Mix试剂盒TakaraRR036A
SYBR Premix Ex TaqTM试剂盒TakaraRR420A
ABI 7500检测仪Applied Biosystems--
GAPDH引物Sangon BiotechB661304
IL-6、TNF-α、IL-10、iNOS、Arg1、RAGE引物Sangon Biotech--
TNF-α、IL-6、IL-10 ELISA试剂盒Neobioscience--
抗CD11b-APC抗体eBioscience17-0112
抗F4/80-FITC抗体eBioscience11-4801
抗iNOS-Alexa Fluor 488抗体eBioscience53-5920
抗CD86-PE抗体eBioscience12-0862
抗CD11c-PE抗体eBioscience12-0114
抗CD206-FITC抗体Biolegend141703
抗Arg1-PE抗体R&D SystemsIC5868P
抗磷酸化P65抗体Cell Signaling Technology3033
抗P65抗体Cell Signaling Technology8242
抗RAGE抗体(用于流式)Abcamab3611
Alexa Fluor 488标记二抗BeyotimeA0423
抗RAGE中和抗体R&D SystemsAF1179
PDTCAbcamab141406
BD Canto II流式细胞仪BD Biosciences--
FlowJo软件Tree Star--
SPSS 19.0SPSS 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
细胞培养
BMDM细胞分离培养条件:小鼠品系(C57BL/6)、年龄(8-10周)、性别(雄性);培养基(DMEM高糖)及添加物(10% FBS、2 mM L-谷氨酰胺、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素、50 ng/mL M-CSF);培养时间(7天);细胞纯度鉴定(>95%,CD11b+F4/80+)。
阅读提示:2.2 Preparation and Culture of Bone Marrow Derived Macrophages
细胞活力检测
AGEs浓度(20、100、250、500 μg/mL)及处理时间(24小时);BSA对照(500 μg/mL);细胞密度(5×10^4/well);CCK-8试剂加入量及孵育时间(10 μL,4小时);检测波长(450 nm)。
阅读提示:2.3 Cell Viability Assay; Figure 1 legend
细胞因子检测
细胞密度(1×10^6/mL);AGEs浓度(20、100、500 μg/mL);BSA对照(500 μg/mL);处理时间(24小时);检测指标(IL-6、TNF-α、IL-10的mRNA和蛋白)。
阅读提示:2.4 Real Time PCR Analysis; 2.5 Cytokines Detected by ELISAs; Figure 2 legend
M1/M2标志物检测
AGEs浓度:mRNA检测使用20、100、500 μg/mL,蛋白检测使用500 μg/mL;处理时间(24小时);标志物:iNOS、Arg1、CD11c、CD86、CD206;抗体及荧光标记。
阅读提示:2.6 Flow Cytometry (FCM) Analysis; Figure 3 and 4 legends
RAGE/NF-κB通路验证
AGEs浓度(500 μg/mL)及处理时间(0-120分钟);RAGE表达检测;NF-κB激活检测(p-p65、p65水平);抗RAGE抗体浓度(50 μg/mL)及预处理时间(60分钟);PDTC浓度(100 μM);处理方法及检测时间点。
阅读提示:3.5 Role of RAGE/NF-κB Pathway; Figure 5 and 6 legends