国自然榜一大哥“巨噬细胞”,如何设计实验并结题?

企业   2024-11-22 17:50   湖北  

今天小编给大家分享一篇巨噬细胞浸润相关的文章,这篇文章于2024年1月发表在Acta Pharmaceutica Sinica B

研究通过在胶原诱导性关节炎小鼠模型中应用GRK2活性抑制剂CP-25,揭示了GRK2在类风湿关节炎中的关键作用。

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研究背景



类风湿关节炎(RA)是一种自身免疫疾病,需长期用药治疗。目前临床上使用的一些药物虽疗效明显,但不良反应是需要急切解决的问题,因此研发新药迫在眉睫。G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)活性抑制剂通过恢复G蛋白偶联受体(GPCR)信号转导治疗RA和其他疾病有重要前景,且作为细胞中多种信号网络的调节中枢,其对细胞中关键分子的调控在RA中的作用和机制需要深入研究。



研究主要结果



1.GRK2的表达水平与RA患者滑膜中MDMs的激活状态密切相关结果显示,GRK2RA中与MDMs浸润和激活状态密切相关

2.GRK2敲除会削弱CIA的发展结果表明GRK2敲除通过调节CCR2+巨噬细胞浸润来削弱CIA的发展,但其机制有待探索。

3.GRK2缺失对MDMs中过氧化物酶体增殖物激活受体γPPARγ)信号通路的影响  

RNA测序分析了GRK2f/f和GRK2f/fLyz2-Cre+/−/小鼠来源的BMDMs之间的差异表达基因,获得177个差异表达基因,GO分析显示这些基因主要富集在白细胞分化和迁移相关通路。PPAR信号通路同时出现在前5个上调基因组和下调基因组

4.GRK2靶向PPARγTyr473位点促进PPARγ激活

共聚焦激光扫描显微镜结果显示GRK2与PPARγ相互作用,Förster共振能量转移(FRET)分析进一步证实了GRK2和PPARγ之间的直接相互作用。此外共免疫沉淀实验和His Pull-down测定实验进一步表明GRK2直接与PPARγ相互作用并促进PPARγ活性。分子对接,发现GRK2与PPARγ之间的相互作用主要发生在PPARγ的配体结合域(LBD)。双荧光素酶报告系统表明,GRK2主要通过与PPARγ LBD相互作用来发挥作用。   

5.GRK2-PPARγ缺失导致fms相关酪氨酸激酶1Flt-1)的转录增加

RNA测序分析发现Flt-1在这些基因中的重要性。通过实验证实,GRK2缺失和PPARγ缺失的BMDMs中Flt-1的mRNA表达显著增加。

6.Flt-1促进MDMs迁移以驱动血管生成

使用CRISPR/Cas9介导的基因编辑系统hTFtarget网站双荧光素酶报告基进一步证实SMs中的Flt-1表达,RA中Flt-1的蛋白表达和mRNA表达增加。在体外条件下对BMDMs进行Flt-1基因敲除,结果表明Flt-1在MDMs迁移中起着促进作用。管状形成实验进一步证实了Flt-1在血管生成中的促进作用。



小结



这篇文章揭示了GRK2通过与PPARγ互作来调节巨噬细胞功能的新机制,并展示了靶向GRK2活性抑制剂CP-25在减轻RA病理中的效果,为RA的治疗提供了新的分子靶点和治疗策略。

这些技术手段综合运用,使研究者能够从分子、细胞和整体水平上深入探究GRK2RA中的作用机制,如您有相关课题或者实验检测需求,也可以联系我们协助完成。


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文章使用的主要研究手段包括:

1.RNA-seq分析:用于鉴定GRK2缺失(GRK2f/fLyz2-Creþ/)小鼠模型中BMDMs(骨髓源性巨噬细胞)的基因表达差异。

2.双荧光素酶报告基因实验:用于验证GRK2与PPARγ之间的相互作用以及PPARγ对特定基因(如Flt-1)转录活性的影响。

3.免疫组织化学(IHC)和免疫荧光(IF)染色:用于检测组织切片中特定蛋白的表达和定位。

4.流式细胞术:用于分析和比较不同组别中特定细胞表面标志物的表达,如CD14、CCR2、CD11b、Ly6c等。

5.共免疫沉淀(CO-IP:用于检测GRK2与PPARγ之间的直接相互作用。

6.His pull-down实验:用于研究GRK2与PPARγ之间的相互作用。

7.Förster共振能量转移(FRET)实验:用于在细胞内验证GRK2与PPARγ之间的直接相互作用。

8.分子对接分析:用于预测GRK2与PPARγ之间的结合模式。

9.细胞培养和3D细胞培养:用于体外培养巨噬细胞和其他细胞类型,以及模拟体内环境。

10.Western blot:用于检测特定蛋白的表达水平。

11.组织学检查:包括H&E染色、Safranin O染色和Toluidine blue染色,用于评估组织病理变化。

12.ELISALX-MultiDTM23技术:用于检测小鼠血清中多种细胞因子的水平。

13.CRISPR/Cas9基因编辑系统:用于构建GRK2基因敲除的Raw264.7细胞系。


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