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实验目的:
纤维化疾病是一类以胞外基质,如胶原蛋白过度分泌从而扰乱组织结构,损伤器官功能为特征的疾病,而其相关机制尚不明确。本课题旨在探究RSK2在皮肤纤维化病变中所扮演的角色并探讨其中的内在机制。
实验方法:
首先在体内模型中对硬皮病患者(SSc)的病变皮肤组织与皮下注射博来霉素诱导纤维化模型的小鼠皮肤组织切片,进行免疫荧光染色(IF)观察RSK2的蛋白水平。在体外模型中利用TGFβ构建细胞纤维化模型,通过IF实验、Wb实验以及实时荧光定量PCR实验(qRT-PCR)确认RSK2的表达变化。
随后在人成纤维细胞中,利用Crispr激活质粒过表达RSK2,抑制剂Bix02565及小干扰RNA(siRNA)分别抑制RSK2的活性和蛋白表达,利用IF实验、Wb实验以及qRT-PCR实验确认RSK2在纤维化模型中的作用。进一步在体内模型中,通过皮下注射博来霉素及RSK2抑制剂,利用马松染色、羟脯氨酸检测以及qRT-PCR实验验证体外模型的结论。
为研究RSK2调节纤维化进程的机制,先利用Hedgehog信号通路(Hh)的激活剂SAG与抑制剂Cyclopamine(Cyc),通过Wb实验确认Hh信号在细胞纤维化模型中的作用。而后利用siRNA,通过Wb实验、IF实验及qRT-PCR实验验证RSK2与Hh信号相关因子的关系。最后,利用GSK-3β抑制剂LiCl,通过Wb实验确认GSK-3β是否参与RSK2对Hh信号相关因子的调控。
实验结果:
首先,在硬皮病患者(SSc)皮肤组织,博来霉素诱导皮肤纤维化模型的小鼠皮肤组织染色以及在TGFβ构建的体外细胞纤维化模型中,发现RSK2的蛋白水平及mRNA水平出现显著下调。
随后,发现在成纤维细胞中过表达RSK2加重了TGFβ所诱导的成纤维细胞的纤维化进程,纤维化相关蛋白水平显著上升,而使用RSK2抑制剂Bix02565能够缓解TGFβ的作用,该结果与干扰RSK2蛋白表达的实验结果一致。
为探究RSK2调控纤维化的机制,细胞水平上首先确认Hh信号通路促进成纤维细胞纤维化。在纤维化条件下干扰RSK2的蛋白表达后Hh信号分子Gli1与Gli2的蛋白表达下调,但两者的mRNA水平并未发生改变。利用CHX(放线菌酮)抑制蛋白合成后,发现纤维化模型中干扰RSK2加速了Hh信号相关因子的降解。
最后,在细胞水平确认TGFβ能够诱导GSK-3β丝氨酸9位点磷酸化修饰水平的上调,而干扰RSK2则下调其磷酸化修饰水平。同时,发现纤维化模型中利用LiCl抑制GSK-3β的活性能够减少干扰RSK2表达后对Hh信号相关因子的降解作用,即RSK2部分依赖于通过抑制GSK-3β活性从而减少其对Hh信号相关因子的降解作用,并最终促进纤维化进程。
实验结论:
综上所述,本实验结果显示,尽管在体内外纤维化模型下RSK2的蛋白水平下调,但过表达RSK2反而促进TGFβ诱导的纤维化相关蛋白的表达,以及抑制RSK2缓解TGFβ的作用表明RSK2能够促进成纤维细胞纤维化的进程。同时证明RSK2通过促进Hh信号相关因子的稳定从而促进纤维化,而该过程部分依赖于通过抑制GSK-3β对Hh相关信号因子的降解作用。
纤维化疾病是一类以胞外基质,如胶原蛋白过度分泌从而扰乱组织结构,损伤器官功能为特征的疾病,而其相关机制尚不明确。本课题旨在探究RSK2在皮肤纤维化病变中所扮演的角色并探讨其中的内在机制。
实验方法:
首先在体内模型中对硬皮病患者(SSc)的病变皮肤组织与皮下注射博来霉素诱导纤维化模型的小鼠皮肤组织切片,进行免疫荧光染色(IF)观察RSK2的蛋白水平。在体外模型中利用TGFβ构建细胞纤维化模型,通过IF实验、Wb实验以及实时荧光定量PCR实验(qRT-PCR)确认RSK2的表达变化。
随后在人成纤维细胞中,利用Crispr激活质粒过表达RSK2,抑制剂Bix02565及小干扰RNA(siRNA)分别抑制RSK2的活性和蛋白表达,利用IF实验、Wb实验以及qRT-PCR实验确认RSK2在纤维化模型中的作用。进一步在体内模型中,通过皮下注射博来霉素及RSK2抑制剂,利用马松染色、羟脯氨酸检测以及qRT-PCR实验验证体外模型的结论。
为研究RSK2调节纤维化进程的机制,先利用Hedgehog信号通路(Hh)的激活剂SAG与抑制剂Cyclopamine(Cyc),通过Wb实验确认Hh信号在细胞纤维化模型中的作用。而后利用siRNA,通过Wb实验、IF实验及qRT-PCR实验验证RSK2与Hh信号相关因子的关系。最后,利用GSK-3β抑制剂LiCl,通过Wb实验确认GSK-3β是否参与RSK2对Hh信号相关因子的调控。
实验结果:
首先,在硬皮病患者(SSc)皮肤组织,博来霉素诱导皮肤纤维化模型的小鼠皮肤组织染色以及在TGFβ构建的体外细胞纤维化模型中,发现RSK2的蛋白水平及mRNA水平出现显著下调。
随后,发现在成纤维细胞中过表达RSK2加重了TGFβ所诱导的成纤维细胞的纤维化进程,纤维化相关蛋白水平显著上升,而使用RSK2抑制剂Bix02565能够缓解TGFβ的作用,该结果与干扰RSK2蛋白表达的实验结果一致。
为探究RSK2调控纤维化的机制,细胞水平上首先确认Hh信号通路促进成纤维细胞纤维化。在纤维化条件下干扰RSK2的蛋白表达后Hh信号分子Gli1与Gli2的蛋白表达下调,但两者的mRNA水平并未发生改变。利用CHX(放线菌酮)抑制蛋白合成后,发现纤维化模型中干扰RSK2加速了Hh信号相关因子的降解。
最后,在细胞水平确认TGFβ能够诱导GSK-3β丝氨酸9位点磷酸化修饰水平的上调,而干扰RSK2则下调其磷酸化修饰水平。同时,发现纤维化模型中利用LiCl抑制GSK-3β的活性能够减少干扰RSK2表达后对Hh信号相关因子的降解作用,即RSK2部分依赖于通过抑制GSK-3β活性从而减少其对Hh信号相关因子的降解作用,并最终促进纤维化进程。
实验结论:
综上所述,本实验结果显示,尽管在体内外纤维化模型下RSK2的蛋白水平下调,但过表达RSK2反而促进TGFβ诱导的纤维化相关蛋白的表达,以及抑制RSK2缓解TGFβ的作用表明RSK2能够促进成纤维细胞纤维化的进程。同时证明RSK2通过促进Hh信号相关因子的稳定从而促进纤维化,而该过程部分依赖于通过抑制GSK-3β对Hh相关信号因子的降解作用。