SPARC 通过 β-catenin 核转位和 c-Met 激活促进角膜上皮伤口愈合

SPARC Promotes Corneal Epithelial Wound Healing Through β-catenin Nuclear Translocation and c-Met Activation

作者信息Meihua Zhang, Di Yang, Lu Wang, Xue Li, Chao Zheng, Jiayi Liu, Lin Shen, Yan Cui, Jing Zhu
PMID42573184
发布时间2026-08-03
DOI10.1167/iovs.67.10.23

实验完整度

包含小鼠体内角膜上皮损伤模型、HCECs 体外功能实验(增殖、迁移)、分子机制验证(Western blot、RT-qPCR、免疫荧光、免疫共沉淀、磷酸化蛋白质组学)等至少两个独立证据层级,并有明确的功能和机制验证。

主要模型

野生型 C57BL/6 小鼠 Sparc−/− 小鼠 人角膜上皮细胞(HCECs)

重点核对

小鼠品系:野生型 C57BL/6 和 Sparc−/−,雄性,6-8 周龄 人角膜上皮细胞(HCECs)体外培养条件 角膜上皮损伤模型:2-mm 环钻标记,机械去除中央角膜上皮 siRNA 敲低 SPARC、β-catenin、c-Met(序列见补充表 S1) 外源性 SPARC 处理浓度:1 µg/mL

摘要

目的:旨在研究富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(SPARC)通过 β-catenin/c-Met 信号通路促进角膜上皮伤口愈合的分子机制。方法:使用野生型 C57BL/6 小鼠、Sparc−/− 小鼠和人角膜上皮细胞(HCECs)。通过荧光素钠染色、苏木精-伊红染色、EdU 掺入和 Cell Counting Kit-8 实验评估角膜上皮修复。通过定量 RT-PCR、免疫荧光、Western blotting 和流式细胞术评估 SPARC 和通路相关的变化。通过免疫共沉淀分析 β-catenin–c-Met 相互作用。基于串联质谱标签的磷酸化蛋白质组学比较了对照组和外源性 SPARC 处理组之间的磷酸化谱。结果:体内和体外分析表明,SPARC 促进角膜上皮伤口愈合。SPARC 缺乏延迟了上皮闭合,减少了上皮厚度,并损害了上皮-基质粘附,而外源性 SPARC 部分挽救了这些缺陷。在 HCECs 中,SPARC 敲低减少了细胞增殖和迁移。机制上,SPARC 缺失降低了 β-catenin 的表达和核转位,下调了 c-Myc,并降低了 c-Met mRNA 表达、总蛋白丰度和磷酸化。沉默 β-catenin 或 Met 损害了上皮修复,而外源性 SPARC 或通路激动剂部分恢复了这些表型。免疫共沉淀进一步表明,SPARC 缺乏减弱了 β-catenin 和 c-Met 之间的相互作用。结论:SPARC 通过增强 β-catenin 核转位和 c-Met 激活,从而促进上皮增殖和迁移,促进角膜上皮伤口愈合。SPARC–β-catenin–c-Met 轴可能代表角膜上皮损伤的治疗靶点。

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
SPARC 是否通过 β-catenin 和 c-Met 信号通路促进角膜上皮伤口愈合?
核心机制
SPARC 通过增强 β-catenin 核转位和 c-Met 激活(包括转录和磷酸化)来促进角膜上皮细胞的增殖和迁移,从而加速伤口愈合。
主要证据
在 Sparc−/− 小鼠中观察到延迟的上皮闭合和减少的 β-catenin、p-Met 水平;在 HCECs 中,SPARC 敲低降低了 β-catenin 表达和核转位、c-Met 表达和磷酸化,而外源性 SPARC 或通路激动剂(Wnt3a、HGF)部分恢复了表型;免疫共沉淀显示 SPARC 缺失减弱了 β-catenin–c-Met 相互作用。
研究意义
SPARC–β-catenin–c-Met 轴可能成为角膜上皮损伤的潜在治疗靶点。

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

建立角膜上皮损伤模型并检测 SPARC 表达动态

确定 SPARC 在角膜上皮伤口愈合过程中的表达变化和组织分布。

在野生型 C57BL/6 小鼠中机械去除中央角膜上皮,通过 Western blot、RT-qPCR 和免疫荧光检测不同时间点(0、1、2、4 天) SPARC 的表达。

2

评估 SPARC 缺失和外源性补充对体内伤口愈合的影响

验证 SPARC 对上皮闭合速度和上皮形态的影响。

对野生型和 Sparc−/− 小鼠进行角膜上皮损伤,给予 PBS 或外源性 SPARC 处理,通过荧光素钠染色和 H&E 染色评估残余创面面积和上皮厚度。

3

体外评估 SPARC 对角膜上皮细胞增殖和迁移的影响

验证 SPARC 在细胞水平上对增殖和迁移的促进作用。

在 HCECs 中通过 siRNA 敲低 SPARC 或给予外源性 SPARC,使用划痕实验、EdU 掺入和 CCK-8 实验检测细胞迁移和增殖。

4

磷酸化蛋白质组学分析 SPARC 调控的信号通路

鉴定 SPARC 处理后发生显著磷酸化变化的信号通路。

HCECs 经外源性 SPARC(1 μg/mL)或对照处理 24 小时,进行 TMT 标记的定量磷酸化蛋白质组学分析,并进行 GO 和 KEGG 通路富集分析。

5

验证 SPARC 对 β-catenin 表达和核转位的影响

确认 SPARC 是否调控 β-catenin 的表达和核定位。

在 HCECs 中敲低 SPARC 后,通过 Western blot、RT-qPCR 和免疫荧光检测 β-catenin 总表达和核转位;在 Sparc−/− 小鼠的角膜上皮中检测 β-catenin 表达。

6

验证 SPARC 对 c-Met 转录和磷酸化的影响

确认 SPARC 是否调控 c-Met 的表达和激活。

在 HCECs 和 WT/Sparc−/− 小鼠角膜上皮中,通过 Western blot、RT-qPCR、免疫荧光和流式细胞术检测 c-Met 总蛋白、mRNA 和 p-Met 水平。

7

验证 β-catenin 对 c-Met 的调控关系

确定 β-catenin 是否位于 c-Met 上游并调节其转录。

敲低 β-catenin 后,检测 c-Met 蛋白和 mRNA 表达;在体内敲低 β-catenin 后,检测 EdU 阳性细胞数量,并观察外源性 SPARC 或 HGF 的补救效应。

8

免疫共沉淀分析 β-catenin 和 c-Met 相互作用

检测 SPARC 是否影响 β-catenin 和 c-Met 的物理相互作用。

在 HCECs 对照和 SPARC 敲低组中,使用 β-catenin 或 c-Met 抗体进行免疫共沉淀,然后通过 Western blot 检测相互作用。

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
C57BL/6 小鼠GemPharmatech Co., Ltd., Nanjing, China--
Sparc−/− 小鼠Cyagen Biosciences Inc., Suzhou, China--
杜氏改良 Eagle 培养基Zhongke Maichen, Wenzhou, China--
胎牛血清Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA--
AlgerBrush IIAlger Inc., Lago Vista, TX, USA--
抗 SPARC 抗体Abcam, Cambridge, UKAB290636
抗 β-catenin 抗体ABclonal, Woburn, MA, USAA19657
抗磷酸化 Met (p-Met) 抗体Cell Signaling Technology [CST], Danvers, MA, USA3077
二抗ABclonalAS053,
抗 SPARC 抗体AbcamAB290636
抗 β-catenin 抗体ABclonalA19657
抗 p-Met 抗体CST3077
抗 c-Met 抗体Proteintech, Rosemont, IL, USA25869-1-AP
抗 c-Myc 抗体ABclonalA1309
抗 TCF4 抗体ABclonalA1141
抗 GAPDH 抗体ABclonalA19056
辣根过氧化物酶标记的抗兔二抗ABclonalA5014
小干扰 RNAHippobio (Huzhou Hippo Biotechnology Co., Ltd.), Huzhou, China--
SPARKeasy 细胞 RNA 提取试剂盒Sparkjade, Shandong, China--
逆转录试剂盒Vazyme Biotech Co., Ltd., Nanjing, China--
ChamQ SYBR qPCR 预混液Vazyme Biotech Co., Ltd., Nanjing, China--
Cell Counting Kit-8 (CCK-8) 试剂盒ApexBio, Hsinchu, Taiwan--
BeyoClick EdU-488 细胞增殖试剂盒Beyotime Biotechnology, Shanghai, China--
分散酶 IISigma-AldrichD4693
抗 p-Met 抗体CST3077
正常兔 IgGAbcamab172730
蛋白 A/G 磁珠----
重组人 SPARC 蛋白PeproTech, Cranbury, NJ, USA--

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
小鼠品系和基因型(WT C57BL/6 或 Sparc−/−)、性别(雄性)、年龄(6-8 周)、SPF 等级、样本量(n=5 或 n=3 混合重复)
阅读提示:Methods: Animals
角膜上皮损伤模型
使用 2-mm 环钻标记,AlgerBrush II 机械去除上皮,避免基质损伤;术后荧光素染色确认完全去除;由同一位研究者操作
阅读提示:Methods: Corneal Epithelial Wound-Healing Model
细胞培养与 siRNA 转染
HCECs 代数(4-10 代)、培养条件(DMEM, 10% FBS, 37°C, 5% CO2)、siRNA 序列(补充表 S1)及转染方法(Hippobio 试剂)
阅读提示:Methods: Cell Culture and Small Interfering RNA Transfection
外源性 SPARC 处理
重组人 SPARC 浓度(1 μg/mL)、给药途径(体内:10 μL 局部滴眼,频率;体外:培养基中每天更换)
阅读提示:Methods: Preparation and Administration of Recombinant SPARC
分子检测
抗体信息(克隆号、品牌)、RT-qPCR 引物(补充表 S2)、Western blot 条件、免疫荧光染色条件(一抗稀释比例,二抗孵育时间)
阅读提示:Methods: Western Blotting, Immunofluorescence Staining, Quantitative RT-PCR