趋化因子(C-C基序)受体1的激活调节α1B-肾上腺素能受体和精氨酸加压素受体1A的信号传导及功能

Activation of Chemokine (C-C Motif) Receptor 1 Modulates α1B-Adrenoceptor and Arginine Vasopressin Receptor 1A Signaling and Function

作者信息Xianlong Gao, Elizabeth A Cook, Sadia N Boshra, Ololade R Ogunsina, Matthias Majetschak
PMID40820981
发布时间2025-09
DOI10.1161/JAHA.124.040708

实验完整度

包含重组细胞中的BRET和β-抑制蛋白招募、TRUPATH Gαq激活实验,以及原代hVSMCs中的PLA、siRNA敲低、IP3测量和胶原凝胶收缩实验,涵盖体外重组和原代细胞两个证据层级,并进行功能验证。

主要模型

HEK293T细胞(重组受体共表达) 原代人血管平滑肌细胞(hVSMCs)

重点核对

HEK293T细胞转染受体组合(α1b-AR、AVPR1A、CCR1)及BRET供体/受体标签 hVSMCs中siRNA敲低CCR1(1 μM,Accell Delivery Media) IP3测量中激动剂浓度(PE 1 μM,aVP 1 μM,CCL23 50 nM)和刺激时间(5分钟) 胶原凝胶收缩实验中激动剂浓度(PE 2.5 μM,aVP 0.5 μM,CCL23 10-1000 nM)和收缩时间(30分钟)

摘要

背景:我们之前报道过α1B-AR(α1B-肾上腺素能受体)和AVPR1A(精氨酸加压素受体1A)在人单核细胞中与CCR1(C-C基序[趋化因子]受体1)异源二聚化,通过该过程CCR1受到调控。CCR1是否影响α1B-AR和AVPR1A的信号传导,以及这种复合物在人体血管平滑肌细胞(hVSMCs)中是否可检测到,目前尚不清楚。方法与结果:生物发光共振能量转移提示这些受体可以形成异源寡聚复合物。在用CCL23(趋化因子[C-C基序]配体23)激活CCR1后,增加了精氨酸加压素(aVP)刺激的AVPR1A的效能,并降低了苯肾上腺素刺激的α1b-AR激活G蛋白α亚基(Gαq)的效能,这是在共表达所有三种受体的细胞中观察到的。尽管在共表达CCR1时,CCL23增加了aVP和苯肾上腺素分别招募β-抑制蛋白到AVPR1A和α1b-AR的效能,但当所有三种受体都存在时,CCL23不影响激动剂刺激的AVPR1A和α1b-AR的β-抑制蛋白招募。邻近连接实验提示这种受体复合物在hVSMCs中表达。在每种受体的小干扰RNA敲低后进行邻近连接实验表明,CCR1与AVPR1A之间的相互作用依赖于α1B-AR的存在,而CCR1与α1B-AR之间以及α1B-AR与AVPR1A之间的相互作用不受第三种受体伴侣存在的影响。CCL23增加了aVP刺激的hVSMCs的IP3(三磷酸肌醇)产生和凝胶收缩,同时抑制了苯肾上腺素刺激的hVSMCs的IP3产生和凝胶收缩。结论:我们的发现提示,CCR1在与α1B-AR和AVPR1A形成的功能性异源复合物中,调节了hVSMCs中α1B-AR和AVPR1A激活下游信号级联的效能,这些信号级联介导血管收缩并调节血管张力。关键词:α1B-肾上腺素能受体,精氨酸加压素受体1A,趋化因子(C-C基序)受体1,G蛋白偶联受体异源二聚体,血管平滑肌收缩。学科类别:基础科学研究,炎症,机制,病理生理学,血管生物学。

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
CCR1是否调节α1B-AR和AVPR1A的信号传导,以及这些受体异源复合物在hVSMCs中是否可检测并具有功能。
核心机制
CCR1与α1B-AR和AVPR1A形成功能性异源三聚体复合物;CCR1激活增强AVPR1A介导的Gαq信号,同时抑制α1B-AR介导的Gαq信号,从而调节下游血管收缩相关信号。
主要证据
在HEK293T细胞中,CCR1激活(CCL23)增加了aVP刺激的Gαq激活并降低了苯肾上腺素刺激的Gαq激活(仅在所有三种受体共表达时);在hVSMCs中,CCL23增强aVP诱导的IP3产生和凝胶收缩,而抑制苯肾上腺素诱导的IP3产生和凝胶收缩。
研究意义
研究首次揭示CCR1在血管平滑肌功能调节中的直接作用,提示CCR1可能参与血管张力控制,并可能与CCL23在心血管疾病中的关联相关。

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CCR1在hVSMCs中的表达和受体相互作用

确认CCR1在hVSMCs中表达,并检测CCR1与α1B-AR和AVPR1A之间的相互作用。

通过RT-PCR检测CCR1 mRNA,并通过PLA检测单个受体和受体对(CCR1-α1B-AR,CCR1-AVPR1A)的相互作用。

2

重组受体异源寡聚化验证

验证CCR1、α1b-AR和AVPR1A在重组系统中能够形成异源二聚体/三聚体,并评估第三种受体或CCL23的影响。

在HEK293T细胞中共表达受体,使用BRET滴定实验检测BRETmax和BRET50,并用双分子荧光互补BRET检测受体三聚体形成;同时检测CCL23对BRET信号的影响。

3

hVSMCs中受体复合物依赖性验证

确定每种受体在hVSMCs中对其他受体对相互作用的影响。

用siRNA敲低CCR1、α1B-AR或AVPR1A,然后通过PLA定量各受体对的相互作用。

4

重组系统中Gαq激活和β-arrestin招募检测

评估CCR1激活(CCL23)对α1b-AR和AVPR1A介导的Gαq激活和β-arrestin招募的影响。

使用TRUPATH BRET生物传感器测量Gαq激活,用BRET测量β-arrestin 2招募;在不同受体组合(单独、双表达、三表达)下,用PE或aVP刺激,并加入CCL23。

5

hVSMCs中IP3产生和收缩功能验证

验证CCL23(激活CCR1)对hVSMCs中α1B-AR和AVPR1A下游功能(IP3产生和凝胶收缩)的调节作用。

使用siRNA敲低CCR1后,用PE或aVP(±CCL23)刺激hVSMCs,测量IP3水平;在胶原凝胶收缩试验中,用PE或aVP(±CCL23)处理hVSMCs,测量凝胶收缩百分比。

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
DMEM培养基----
血管基础培养基ATCC (PCS-100-030)PCS-100-030
血管平滑肌生长试剂盒ATCC (PCS-100-042)PCS-100-042
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
CCL23Protein Foundry--
TransIT-2020转染试剂Mirus Bio--
Accell CCR1小干扰RNAGE Dharmacon--
非靶向小干扰RNAGE Dharmacon--
Accell递送培养基GE Dharmacon--
兔抗α1B-AR抗体Abcamab169523
兔抗AVPR1A抗体Biossbs-11598R
小鼠抗AVPR1A抗体LSBioLS-C196728
小鼠抗CCR1抗体R&D SystemsMAB145
小鼠免疫球蛋白GR&D Systems--
兔免疫球蛋白GR&D Systems--
Alexa 594偶联二抗InvitrogenA11005,
TRIzol试剂Invitrogen--
高容量cDNA逆转录试剂盒Applied Biosystems--
人CCR1引物IDT--
腔肠素H----
腔肠素400a----
IP3酶联免疫吸附测定试剂盒LS BIOF10644
DC蛋白测定试剂盒Bio-Rad--
细胞收缩检测试剂盒Cell Biolabs--
Biotek Synergy HT4酶标仪Biotek--
Keyence显微镜(BZ-X710)KeyenceBZ-X710
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--
GraphPad Prism软件----

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
细胞培养与转染
HEK293T细胞培养条件(DMEM高糖,10% FBS,100 U/mL青霉素,100 μg/mL链霉素,37°C,5% CO2);hVSMCs培养条件(血管基础培养基+生长因子,37°C,5% CO2);转染试剂(TransIT-2020)及DNA用量
阅读提示:Methods: Cells and Cell Culture; Plasmids
BRET实验
转染受体标签(RLuc/YFP)比例;CCL23浓度(50 nM);Coelenterazine H或400a浓度(5 μM);孵育时间(10分钟)
阅读提示:Methods: Bioluminescence Resonance Energy Transfer
PLA实验
抗体稀释度(抗CCR1 1:1000,抗α1B-AR 1:500,抗AVPR1A 1:750);siRNA敲低条件(1 μM,3天)
阅读提示:Methods: Proximity Ligation Assays; Gene Silencing by RNA Interference
IP3测量
siRNA敲低时间(3天);激动剂浓度(PE 1 μM,aVP 1 μM,CCL23 50 nM)及刺激时间(5分钟);ELISA试剂盒(LS BIO,F10644)
阅读提示:Methods: Inositol Trisphosphate Measurements; Figure 9
凝胶收缩实验
细胞代数(P3-P4);细胞密度(3×10^6 cells/mL);激动剂浓度(PE 2.5 μM,aVP 0.5 μM,CCL23 10-1000 nM)及处理时间(30分钟)
阅读提示:Methods: Collagen Gel Contraction Assay; Figure 9
信号检测
Gαq激活(TRUPATH biosensor);β-arrestin招募(BRET);激动剂浓度-效应曲线
阅读提示:Methods: Gαq Activation; β-Arrestin Recruitment Assay