丁涵露,李怡,馮韻霖,陳瑾,鐘翔,王楠,汪偉,張萍,王莉
[1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院(四川省人民醫(yī)院)腎內(nèi)科,四川 成都 610072;2.四川省成都市第二人民醫(yī)院腎內(nèi)科,四川 成都 610017]
·論著·
肝X受體激動劑上調(diào)人腎小球內(nèi)皮細(xì)胞血栓調(diào)節(jié)蛋白表達的機制和作用*
丁涵露1,李怡1,馮韻霖1,陳瑾1,鐘翔1,王楠2,汪偉1,張萍1,王莉1
[1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院(四川省人民醫(yī)院)腎內(nèi)科,四川 成都 610072;2.四川省成都市第二人民醫(yī)院腎內(nèi)科,四川 成都 610017]
目的探討肝X受體(LX R)激動劑T0901317上調(diào)人腎小球內(nèi)皮細(xì)胞(H R G EC)血栓調(diào)節(jié)蛋白(TM)表達的機制和作用。方法W es t ern bl ot檢測25 m m ol高糖和2μm ol T0901317刺激后的H R G EC上IκBα、磷酸化IκBα、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(N F-κB)p65、磷酸化N F-κB p65表達;免疫共沉淀法檢測LX R與P300之間有無結(jié)合;重組腺病毒AdTM shR N A轉(zhuǎn)染H R G EC,觀察其對高糖下H R G EC分泌炎癥介質(zhì)的影響。結(jié)果T0901317能顯著降低高糖刺激后的IκBα和N F-κB p65磷酸化(P<0.05),LX R-α沉默后N F-κB活性增強;2μm ol T0901317刺激H R G EC 24 h后以C o-IP檢測LX R與P300的表達上調(diào);T0901317明顯抑制高糖刺激下的H R G EC培養(yǎng)上清中TN F-α、IL-1β濃度(P<0.05),AdTM s hR N A轉(zhuǎn)染H R G EC后,有或無T0901317刺激,H R G EC培養(yǎng)上清中TN F-α、IL-1β濃度與高糖組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論LX R可能通過與P300發(fā)生相互作用阻斷了N F-κB與P300之間的競爭性結(jié)合而提高TM的表達并抑制炎癥介質(zhì)的分泌。
人腎小球內(nèi)皮細(xì)胞;肝X受體;血栓調(diào)節(jié)蛋白;核轉(zhuǎn)錄因子-κB
人腎小球內(nèi)皮細(xì)胞(hum an renal gl om erul ar endot hel i al cel l s,H RGEC)炎性損傷是慢性腎臟病尿蛋白形成的重要原因,既往研究多集中于致炎機制,而對H RGEC內(nèi)源性抗炎機制的關(guān)注很少。血栓調(diào)節(jié)蛋白(t hrom bom odul i n,TM)通過促進活化蛋白C形成及抑制高遷移率族蛋白1等途徑發(fā)揮重要的內(nèi)源性抗炎功能[1]。肝X受體(l i ver X recept or,LXR)是核受體家族成員中一種重要的核受體,T0901317是LXR的高親和力人工合成配體,通常用于實驗研究。在哺乳動物中存在LXRα和LXRβ兩種亞型,LXR激動劑與LXR結(jié)合后激活靶基因的轉(zhuǎn)錄而參與膽固醇、脂類和葡萄糖等物質(zhì)代謝[1-2],以及發(fā)揮重要的抗炎作用[3-4]。前期的研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的H RGEC表達LXRα、LXRβ,LXR激動劑主要通過LXRα上調(diào)TM表達,但LXR激動劑上調(diào)H RGEC TM表達的機制不明,以熒光素酶報告實驗發(fā)現(xiàn)TM啟動子區(qū)域(-2494~+160)無LXR結(jié)合點。核轉(zhuǎn)錄因子-κB (nucl ear t ranscri pt i on f act or-κB,NF-κB)需要與協(xié)同轉(zhuǎn)錄輔活化因子P300結(jié)合才能發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性[5-6],有人發(fā)現(xiàn),核受體家族成員PPARγ依賴配體激活后,通過與NF-κB競爭結(jié)合P300而起到抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB信號通路活性的作用[7],同樣作為核受體家族的全反式維甲酸也是通過競爭性結(jié)合P300而抑制腫瘤壞死因子-α(t um or necrosi s f act or-α,TNF-α)誘導(dǎo)的TM表達下降[5,8],因此筆者推測LXR可能通過競爭性結(jié)合P300而抑制NF-κB活性,故本研究擬檢測高糖和LXR激動劑T0901317刺激后的H RGEC上NF-κB信號通路活性改變,在此基礎(chǔ)上免疫共沉淀法檢測LXR與P300之間有無結(jié)合,最后以重組腺病毒AdTM shRNA轉(zhuǎn)染H RGEC,觀察其對高糖刺激下H R GEC分泌炎癥介質(zhì)的影響,以探討LXR激動劑上調(diào)TM表達的機制和作用。
1.1實驗試劑
H RGEC和T0901317(美國Si gm a公司),小鼠抗人IκBα抗體、小鼠抗人磷酸化IκBα抗體、小鼠抗人NF-κB p65抗體,小鼠抗人磷酸化NF-κB p65抗體(美國Cel l Si gnal i ng Technol ogy公司)、兔抗人P300抗體、兔抗人TM抗體(美國Sant a公司),小鼠抗人β-act i n抗體、羊抗小鼠IgG、羊抗兔IgG(北京博奧森公司),shRNA-LXRα設(shè)計與合成由美國Invi t rogen Li f e Technol ogi es公司完成,白介素-1β(i nt erl euki n-1β,IL-1β)和TNF-α酶聯(lián)免疫吸 附 法 (enzym e-l i nkedi m m unosorbent assay,ELISA)試劑盒(美國Pi erce公司)。
1.2W est ern bl ot檢測LXR激動劑及shR N ALXR α對N F-kB信號通路蛋白的作用
1.2.1實驗分組①二甲基亞砜(di m et hyl sul f oxi de,DM SO)對照組;②25 m m ol/L葡萄糖組(Gs組);③25 m m ol/L葡萄糖+2μm ol/L T0901317(Gs+T09組);④25 m m ol/L甘露醇組(M a組);⑤shRNALXRα+25 m m ol/L葡萄糖+2μm ol/L T0901317;⑥shRNA-C ont rol+25m m ol/L葡 萄 糖+2μm ol/L T0901317,其中⑤⑥組分別給予含shRNA-LXRα或shRNA-Cont rol病毒液轉(zhuǎn)染,24 h更換成完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)至48 h,將病毒感染48 h后的細(xì)胞分別予以葡萄糖和/或T0901317處理24 h。
1.2.2實驗方法上述各實驗分組在藥物處理24 h后收集細(xì)胞加蛋白裂解液提取總蛋白,檢測細(xì)胞總蛋白濃度后取50μg蛋白樣品經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺(sodi um dodecyl sul f at e-pol yacryl am i de gel el ect rophoresi s,SDS-PAGE)凝膠電泳后,13 V恒壓過夜,將凝膠中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯(pol yvi nyl i dene f l uori de,PVDF)膜上。PVDF膜以含5%脫脂奶粉的TBST室溫封閉2 h,分別加入phosphor-NF-κB p65(1∶1 000)、NF-κB p65(1∶1000)、phosphor-IκBα(1∶1 000)、IκBα(1∶1 000)和β-act i n(1∶1 000)單克隆抗體室溫反應(yīng)2 h,山羊抗兔、山羊抗小鼠IgG二抗(1∶1 000)室溫孵育2 h,化學(xué)發(fā)光顯色,每組實驗均重復(fù)3次,用Gel Pro Anal yzer 3.2圖像分析軟件分析條帶灰度值,取平均值做為實驗結(jié)果。
1.3免疫共沉淀法檢測LXR與P300之間有無結(jié)合
分別將有或無2μm ol/L T0901317處理24 h的H RGEC做LXR與P300的免疫沉淀反應(yīng),用含1% Tri t on X-100磷酸鹽緩沖溶液(phosphat e buf f er sal i ne,PBS)(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑)提取細(xì)胞勻漿,4℃、14000×g離心30m i n后,將裂解液分成4等份,一份加入10μl兔IgG抗體作為陰性對照組,一份不加抗體作為空白對照組,一份加入0.2μg P300抗體,一份加入0.2μg TM抗體,上述各組分別在4℃孵育過夜,然后與100μl蛋白A/G瓊脂糖珠子搖床4℃孵育6 h,2 000 r/mi n離心2 m i n,去上清液,以1.5 m l預(yù)冷的PBS反復(fù)離心洗滌珠子5次,去上清液,以5×上樣緩沖液20μl于100℃變性10 m i n,2 000 r/mi n離心5 m i n,收集上清液,置于-20℃冰箱保存,用于10%SDS-PAGE電泳。
1.4ELI SA觀察腺病毒AdTM shR N A對高糖刺激下H R G EC分泌炎癥介質(zhì)的影響
將構(gòu)建成功的TM小分子干擾RNA的腺病毒AdTM shRNA用于以下實驗。
1.4.1實驗分組①25 m m ol/L葡萄糖組(Gs組);②25 m m ol/L葡萄糖+2μm ol/L T0901317(Gs+T09組);③25 m m ol/L葡萄糖+AdTM shRNA+2μm ol/L T0901317(Gs+AdTM shRNA+T09組);④25 m m ol/L葡萄糖+Adcont rol+2μm ol/L T0901317(Gs+AdCt rl+ T09組);⑤25 m m ol/L葡萄糖+AdTM shRNA+(Gs+ AdTM shRNA組);⑥25 m m ol/L葡萄糖+Adcont rol (Gs+AdCt rl組),其中③~⑥組分別給予含AdTM shRNA或Adcont rol病毒液轉(zhuǎn)染,24 h更換成完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)至48 h,將病毒感染48 h后的細(xì)胞分別予以葡萄糖和/或T0901317處理24 h。
1.4.2實驗方法上述各實驗分組藥物作用24 h后收集上清液,以ELISA檢測細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TNF-α、IL-1β濃度。
1.5統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組數(shù)據(jù)平均值比較用單因素方差分析(ANOVA),組間比較用Bonf erroni分析進行,兩組間比較用t檢驗,所有檢驗均為雙側(cè)檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1W est ern bl ot檢測LXR激動劑抑制N F-κB信號通路活性
Gs組與對照組的IκBα、NF-κB p65水平比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(tI κBα=-20.684,PI κBα= 0.000,tNF-κB p65=-13.133,PNF-κB p65=0.000),表明高糖刺激后,IκBα磷酸化增加和p-p65(核/漿)水平升高(見表1)。Gs+T09組與Gs組的p-IκBα、p-p65(核/漿)水平比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(tp-I κBα= -4.867,Pp-I κBα=0.008,tp-p65=-10.384,Pp-p65=0.000),Gs+T09組的p-IκBα、p-p65(核/漿)水平較Gs組降低,表明T0901317能降低高糖刺激后的p-IκBα、p-p65(核/漿)水平(見圖1A、1B和表1)。shRNA-LXRα組與對照組的p-IκBα、p-p65(核/漿)水平比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),shRNA-LXRa 組IκBα磷酸化增加,p-p65(核/漿)水平升高,表明shRNA-LXRα干擾后IκBα磷酸化增加,p-p65(核/漿)水平升高(見圖1C、1D和表2)。
2.2免疫共沉淀法檢測LXR與p300之間有結(jié)合
2μm ol T0901317刺激H RGEC 24 h后用Co-IP檢測發(fā)現(xiàn)LXR與P300的表達上調(diào),在以LXR抗體免疫共沉淀下來的蛋白復(fù)合物中可檢測到P300蛋白,在以P300抗體免疫共沉淀下來的蛋白復(fù)合物中可檢測到LXR蛋白(見圖2)。由此可推斷出T0901317可以促進LXR與P300之間的結(jié)合,證明LXR與P300之間是有相互作用的。由于NF-κB需要與P300結(jié)合才能發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性,因此結(jié)合本實驗發(fā)現(xiàn)T0901317抑制NF-κB信號通路蛋白活性,筆者推測LXR可能競爭性與P300結(jié)合,阻斷了NF-κB與P300之間的結(jié)合,NF-κB活性下降從而TM表達提高。
2.3AdTM shR N A轉(zhuǎn)染H R G EC后抑制高糖下H R G EC分泌的炎癥介質(zhì)
Gs+T09組與高糖組的TNF-α、IL-1β水平比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(tTNF-α=15.728,PTNF-α= 0.000,tI L-1β=13.090,PI L-1β=0.000),Gs+T09組的TNF-α、IL-1β水平較高糖組降低,表明T0901317能降低高糖刺激后的 TNF-α、IL-1β 水平。Gs+AdTM shRNA+T09組的TNF-α、IL-1β水平與高糖組比較,經(jīng)t檢驗,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(tTNF-α= 1.880,PTNF-α=0.133,tI L-1β=1.654,PI L-1β=0.173);Gs+ AdTM shRNA組的TNFα、IL-1β水平與高糖組比較,經(jīng)t檢驗,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(tTNF-α=2.76,PTNF-α= 0.051,tI L-1β=-0.533,PI L-1β=0.623), 兩 組 的TNF-α、IL-1β 水平較高糖組無明顯降低,表明AdTM shRNA轉(zhuǎn)染H RGEC后,無論有或無T0901317刺激,H RGEC培養(yǎng)上清中TNF-α、IL-1β水平都無明顯降低,提示TM可能具有減輕高糖刺激下腎小球內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)的作用。見表3和圖3。
表1 各組p-I kBα光密度和p-p65(核/漿)比較 (n=3,±s)
表1 各組p-I kBα光密度和p-p65(核/漿)比較 (n=3,±s)
組別P值對照組 6 0 . 6 7 ± 2 . 5 1 7 p -I k Bα光密度/ % F 值P 值p -p 6 5(核/漿)F 值8 5 . 6 7 ± 2 . 5 1 7 G s組 1 2 2 . 3 3 ± 4 . 5 0 9 1 3 5 . 0 0 ± 6 . 0 0 0 G s + T 0 9組 7 0 . 6 7 ± 2 . 5 1 6 1 1 4 . 0 0 ± 4 . 0 0 0 M a組 4 7 . 0 0 ± 4 . 0 0 0 6 4 . 0 0 ± 4 . 0 0 0 2 6 5 . 1 8 8 0 . 0 0 0 1 5 7 . 2 3 8 0 . 0 0 0
圖2 免疫共沉淀法檢測LXR與P300之間有結(jié)合
表2 shR N A-LXR α干擾后各組p-I kBα光密度和p-p65(核/漿)比較 (%,n=3±s)
表2 shR N A-LXR α干擾后各組p-I kBα光密度和p-p65(核/漿)比較 (%,n=3±s)
組別p -p 6 5(核/漿)s h R N A -C t r l對照組 8 2 . 3 3 ± 3 . 5 1 1 4 8 . 3 3 ± 2 . 5 1 6 s h R N A -L X Rα組 1 1 4 . 0 0 ± 6 . 0 0 0 1 1 9 . 3 3 ± 4 . 0 4 1 t值 -7 . 8 8 9 -2 5 . 8 3 0 P值 0 . 0 0 1 0 . 0 0 0 p -I k Bα光密度/ %
表3 T0901317抑制高糖刺激下H R G EC分泌TN Fα、I L-1β (n=3,pg/m l,±s)
表3 T0901317抑制高糖刺激下H R G EC分泌TN Fα、I L-1β (n=3,pg/m l,±s)
組別P 值G s 0 . 5 4 3 ± 0 . 3 2 5 T N F -α F 值P 值I L -1 β F 值1 7 9 . 5 3 ± 9 . 4 5 G s + T 0 9 0 . 2 1 5 ± 0 . 1 5 7 9 5 . 5 0 ± 5 . 8 5 G s + A d T M s h R N A + T 0 9 0 . 4 9 4 ± 0 . 3 1 3 1 6 7 . 6 7 ± 8 . 0 7 G s + A d C t r l + T 0 9 0 . 2 7 5 ± 0 . 1 8 5 1 0 1 . 9 0 ± 4 . 0 3 G s + A d T M s h R N A 0 . 4 2 1 ± 0 . 2 5 5 1 8 3 . 3 7 ± 8 . 1 3 G s + A d C t r l 0 . 5 1 5 ± 0 . 1 6 3 1 7 3 . 7 3 ± 8 . 3 1 9 3 . 9 2 1 0 . 0 0 0 8 6 . 1 7 8 0 . 0 0 0
圖3 AdTM shR N A轉(zhuǎn)染H R G EC抑制高糖下H R G EC分泌TN F-α、I L-1β
NF-κB是普遍存在于細(xì)胞漿中以p50/p65異二聚體為形式的一種快反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子,與NF-κB的抑制性蛋白 IκB(i nhi bi t or,IκB)包括IκBα和IκBβ)結(jié)合而呈非活性狀態(tài)。當(dāng)細(xì)胞受到病原菌等刺激時,IκB激酶因磷酸化而活化并使IκBα發(fā)生磷酸化,繼而發(fā)生泛素化而被26 S蛋白酶體降解。IκBα降解使得p50/p65轉(zhuǎn)位入核,對多種靶基因發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。p65的核定位信號區(qū)的N-氨基端(S276)發(fā)生磷酸化是p50/p65異二聚體轉(zhuǎn)位、與靶基因DNA結(jié)合及調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄所必需的[9-10],已經(jīng)明確,大多數(shù)的炎癥介質(zhì)包括TNF-α、IL-6啟動子中包含特異性NF-κB結(jié)合保守序列[11-12]。
既往研究報道,NF-κB可通過競爭性結(jié)合P300而抑制某些轉(zhuǎn)錄因子的活化[13-14],而且LXR啟動子區(qū)域可能含有NF-κB的結(jié)合位點[15-16]。IκBα磷酸化是NF-κB通路得以激活的初始信號,本實驗發(fā)現(xiàn)高糖刺激后IκBα磷酸化比例明顯增加,LXR激動劑T0901317能顯著降低高糖刺激后的IκBα磷酸化和NF-κB p65磷酸化。特異性敲低H RGEC上的LXRα,再以高糖刺激及T09013171處理,與無效RNA干擾對照組比較,IκBα磷酸化比例增加(P<0.05),同樣磷酸化NF-κB p65水平也顯著提高(P<0.01),提示T0901317可抑制NF-κB信號通路蛋白活性,而且這種抑制作用依賴于LXRα的活化,上述實驗結(jié)果與已有文獻報道的LXR激動劑抑制IκB磷酸化和NF-κB p65轉(zhuǎn)位入核而上調(diào)缺血心肌細(xì)胞血紅素加氧酶的表達相一致[16],因此本實驗中LXR激動劑促進TM表達有可能與其抑制NF-κB信號通路蛋白的活性有關(guān)。
作為核受體家族一員的 LXR活化后抑制NF-κB通路活性的機制雖然尚未完全闡明,但有人發(fā)現(xiàn),核受體家族的另一個重要成員PPARγ能與NF-κB發(fā)生生理性相互作用,PPARγ激動劑存在時兩者的相互作用增強,并抑制NF-κB驅(qū)動炎癥因子基因轉(zhuǎn)錄[17]。而有人則提出,PPARγ依賴配體激活后,通過與NF-κB競爭結(jié)合P300而起到抑制NF-κB信號通路活性的作用[7]。同樣作為核受體家族的全反式維甲酸也是通過競爭性結(jié)合P300而抑制TNF-α誘導(dǎo)的TM表達下降[5,8],在本實驗中,T0901317刺激后的H RGEC上NF-κB信號通路活性下降,加之免疫共沉淀法檢測到LXR與P300之間有結(jié)合,因此推測LXR活化后,LXR可能通過與NF-κB競爭性結(jié)合P300而抑制NF-κB的活性,達到上調(diào)TM表達和抑制炎癥介質(zhì)分泌的作用。
LXR-β在多種組織廣泛表達,LXR-α主要表達在膽固醇代謝組織[18],之前的研究發(fā)現(xiàn)LXR-α、LXR-β表達在H RGEC,LXR-α激活后TM表達增強。本實驗發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染LXR-α-si RNA后,H RGEC的NF-κB信號通路蛋白活性增加,提示LXR-α活化在H R GEC表達TM中可能起重要作用,鑒于T0901317可同時激活LXR-α、LXR-β[19],因此內(nèi)源性LXR-β在TM表達中的作用不能完全排除??傊?,本實驗發(fā)現(xiàn)LXR活化可抑制內(nèi)皮細(xì)胞炎癥介質(zhì)分泌,因此靶向LXR-TM的治療可能會減輕高糖下內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。
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(申海菊編輯)
Mechanism and role of LXR agonist upregulating thrombomodulin expression in human glomerular endothelial cells*
Han-lu Ding1,Yi Li1,Yun-lin Feng1,Jin Chen1,Xiang Zhong1,Nan Wang2,Wei Wang1,Ping Zhang1,Li Wang1
(1.Department of Nephrology,Sichuan Provincial People's Hospital,Chengdu,Sichuan 610072,China;2.Department of Nephrology,the Second People's Hospital of Chengdu,Chengdu,Sichuan 610017,China)
ObjectiveToexploretheeffectofliverXreceptor(LXR)agonistT0901317on thrombomodulin(TM)expression in human glomerular endothelial cells(HUGECs)and its mechanism. Methods Western blot was used to detect the expressions of IκBα,p-IκBα,nuclear transcription factor-κB (NF-κβ)p65 and p-NF-κB p65 in HUGECs stimulated by 25 mmol high glucose and 2 μmol T0901317.The interaction between LXR and the transcriptional coactivator p300 in HUGECs was detected using coimmunoprecipitation(Co-IP)assay.The concentrations of IL-1β and TNF-α in the supernatant of HUGECs transfected with or without AdTMshRNA were determined using commercially available ELISA kits.Results T0901317(2 μmol)significantly reduced the phosphorylation of IκBα and NF-κB p65 in the HUGECs stimulated by high glucose(P<0.05).The activity of NF-κB was increased by LXR-α silencing despite thepresence of T0901317.Co-IP revealed up-regulation of LXP and p300 in the HUGECs 24 h after stimulation by 2 μmol T0901317.T0901317 inhibited the secretion of high glucose-induced inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-1β in the HUGECs(P<0.05).The levels of TNF-α and IL-1β were increased by TM silencing with AdTMshRNA despite the presence of T0901317,but the differences were not significant(P>0.05).Conclusions LXR agonist increases TM expression and inhibits secretion of inflammatory mediators probably by competitively blocking the interaction between NF-κB and p300 through interaction with p300.
glomerular endothelial cell;liver X receptor;thrombomodulin;nuclear transcription factor-κB
R 692.9;TQ 937
A
1005-8982(2016)05-0001-06
10.3969/j.i s s n.1005-8982.2016.05.001
2015-06-01
*
國家自然科學(xué)基金(No:81170680);四川省科技廳課題(No:2013JY0141)
王莉,E-m ai l:scwangl i 62@163.com