-
产品文章
-
【高分文献】P2Y14R作为炎症性肠病的潜在治疗靶点
发布:安倍医疗器械贸易(上海)有限公司浏览次数:277背景
炎症性肠病(IBD)分为克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),是慢性炎症性肠道疾病,涉及多种细胞类型的动态改变[1]。在临床上,非甾体抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素、免疫抑制剂和生物制剂已被批准用于治疗IBD,然而,长期使用这些药物会导致一系列副作用,包括自身免疫反应、病毒感染或肿瘤发生[2,3]。因此,寻找新的IBD治疗有效靶点以及相应的治疗策略仍然是当务之急。
摘要
嘌呤能信号在炎症性肠病的发病机制中起着致病作用。在嘌呤受体中,只有P2Y14R与溃疡性结肠炎患者粘膜活检的炎症评分呈正相关。然而,P2Y14R在溃疡性结肠炎中的作用仍不清楚。通过在实验性结肠炎小鼠肠上皮细胞中P2Y14R过表达,研究发现肠上皮细胞中缺乏P2Y14R的雄性小鼠在葡聚糖硫酸钠(MP Biomedicals, SKU: 02160110 )诱导下表现出较少的肠损伤。机制上,P2Y14R 的缺失通过 cAMP/PKA 轴限制了cAMP反应元件结合蛋白的转录活性,与Ripk1启动子结合,从而抑制肠上皮细胞的坏死。
此外,研究者还设计了一种结合虚拟筛选和化学优化相结合的分层策略,开发出一种 P2Y14R拮抗剂HDL-16,它具有显著的抗结肠炎作用。该研究阐明了一种之前未知的P2Y14R参与溃疡性结肠炎的未知机制,为炎症性肠病提供了一个有前景的治疗靶点。
实验结果
结果1:肠上皮细胞的P2Y14R参与调节人类IBD和DSS诱导的实验性结肠炎
为了研究P2Y14R在IBD发病机制中的潜在作用,首先分析了公开数据集中 UC 患者肠道活检组织中 P2Y14R的表达情况。结果表明,IECs 中的 P2Y14R 可能在 UC 的发展过程中起着关键作用。
为了进一步深入探讨 P2Y14R 在肠上皮中的参与,研究者培育了在IEC特异性 P2Y14R基因敲除(P2Y14RΔIEC)小鼠。然后,用3%DSS刺激P2Y14Rfl/fl和 P2Y14RΔIEC小鼠。研究发现IECs特异性P2Y14R基因敲除不会影响接受标准饮用水的小鼠的体重、疾病活动指数(DAI和结肠长度。然而,与P2Y14Rfl/fl小鼠相比,P2Y14RΔIEC小鼠在接受DSS处理后体重减轻、腹泻和直肠出血的情况有所缓解。同时,与 P2Y14Rfl/fl小鼠相比,P2Y14RΔIEC小鼠的直肠缩短、肠道通透性增加、脾脏指数以及组织学损伤均较小(图1h-k)。
这些结果有力地表明,肠上皮细胞的 P2Y14R 参与了 IBD 的发展。
结果2:肠上皮细胞的P2Y14R可调控上皮细胞坏死
P2Y14RΔIEC小鼠IBD表型的改善促使我们对IEC中P2Y14R基因敲除的保护作用的机理进行深入研究。结果表明IEC特异性P2Y14R基因敲除可能通过抑制IEC的坏死并缓解了DSS诱导的结肠炎。研究者在体外实验中也发现相似的结果。 因此,IECs 的P2Y14R在调节 IECs 坏死和DSS诱导的结肠炎中发挥着关键作用。 结果3:P2Y14R通过RIPK1/RIPK3通路调控肠上皮细胞的坏死
据报道,RIPK1和RIPK3的结合可启动坏死体复合物的形成。因此,RIPK1/RIPK3通路与MLKL一起被认为是坏死程序和坏死相关疾病的核心组成部分。
实验结果表明,P2Y14R 通过 RIPK1/RIPK3 通路调控肠上皮细胞的坏死。
结果4:P2Y14R通过抑制CREB与Ripk1启动子的DNA结合能力促进IEC的坏死
为了探索P2Y14R调控Ripk1转录的上游分子机制,利用在线预测网站(Human TFDB、GTRD和UCSC)预测和筛选出可能与Ripk1启动子结合的潜在转录因子(TFs)——CREB。为了证实 CREB 与 Ripk1 启动子之间的结合,进行了ChIP检测。
通过体内和体外实验证实,P2Y14R通过抑制CREB与Ripk1启动子的 DNA 结合能力,促进了IECs的坏死。
结果5:P2Y14R通过调节cAMP/PKA/CREB途径介导Ripk1的转录
鉴于P2Y14R、CREB和cAMP/PKA通路之间的密切联系,研究了TSZ刺激后细胞 P2Y14R 存在或不存在时 cAMP、PKA、CREB的表达情况。结果表明,P2Y14R至少部分地通过改变cAMP/PKA/CREB通路的激活和进一步介导Ripk1的转录来调控IECs的坏死。 结果6:UDP-葡萄糖通过激活P2Y14R促进IECs坏死
根据GEO数据集的分析,UC中P2Y14R信号级联的活性可能不是由于细胞内 UDPG 的积累。IBD患者肠黏膜中Ugp2和Gys1的表达量减少,在DSS患者的IECs中也观察到了这些变化。
为了验证这一假设,通过实验发现UDP葡萄糖的积累可能部分参与了P2Y14R调控IBD中IEC坏死的激活。通过实验发现,服用UDPG会加重DSS诱导的体重下降、腹泻和直肠炎。UDPG-P2Y14R轴通过调节IECs的坏死参与了DSS诱导的炎症调控。
结果7:发现具有预期效力和结合亲和力的P2Y14R拮抗剂
为了寻找一种具有良好拮抗活性和结合亲和力的P2Y14R拮抗剂,以进一步验证P2Y14R在IECs坏死和IBD中的作用,通过结合位点的细化、虚拟筛选、化学优化和体外实验,通过直接结合P2Y14R位点,开发出了强效的P2Y14R拮抗剂HDL-16。
结果8:药理抑制 P2Y14R 可改善 DSS 诱发的结肠炎
通过HDL-16拮抗剂处理DSS诱导的肠炎模型,结果显示每日使用HDL-16或PPTN治疗可显著抑制小鼠结肠炎症状,并维持小鼠肠道屏障的完整性。
总之,P2Y14R拮抗剂可通过抑制IEC坏死和保护黏膜屏障功能来改善DSS诱导的结肠炎。
研究结论
本项研究揭示了P2Y14R在UC发病过程中的关键作用。研究团队基于UC患者和实验性结肠炎小鼠肠道组织中P2Y14R特异性高表达,发现肠上皮细胞P2Y14R敲除可以显著改善DSS造模引起的小鼠体重减轻、稀便和肠道出血。进一步的研究发现,P2Y14R的缺失并不影响肠上皮细胞的凋亡和焦亡,但显著改善了肠上皮细胞的程序性坏死。 通过肠道类器官、转录因子预测及ChIP-qPCR等方法,揭示了P2Y14R依赖PKA/CREB通路促进RIPK1的转录,介导肠上皮细胞的程序性坏死,从而调控UC病程的分子机制。 Z后,利用自主设计合成的P2Y14R小分子抑制剂HDL-16,结合分子生物学和化学生物学手段,明确了HDL-16可通过靶向肠上皮细胞的P2Y14R发挥抗UC的作用,进一步明确了P2Y14R作为炎症性肠病治疗靶标的可行性。 扫码查看文章原文
MP肠道疾病模型相关产品信息
MP Bio拥有数十年肠道研究经验,能够提供高纯度、高质量的DSS和AOM用于诱导溃疡性结肠炎及结肠癌等疾病,其中DSS是目前肠炎造模研究领域金标准。同时针对客户对肠道菌群的研究需求,MP也提供多种针对动物组织、粪便及肠道内容物的核酸提取试剂盒,提取的核酸浓度高、纯度好可直接应用于下游实验分析。 参考文献:
[1] Adolph, T. E. et al. The metabolic nature of inflammatory bowel diseases. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 19, 753–767 (2022).
[2] Sudhakar, P. et al. Holistic healthcare in inflammatory bowel disease: time for patient-centric approaches? Gut 28, gutjnl-2022–328221 (2022).
[3] Solitano, V. et al. Comparative risk of serious infections with biologic agents and oral small molecules in inflammatory bowel diseases: a systematic review and meta-analysis. Clin. Gastroenterol.Hepatol. 6, S1542–S3565 (2022).
往期回顾
◆ 【大奖】试用反馈及文献征集奖励活动!
◆ 【攻略】DNA提取秘籍在手,实验路上不用愁!
◆ 【秘籍】速来!看完这篇文章,你的PCR也能做得像师姐一样好!
2024-05-08相关仪器 -
免责声明
①本网刊载上述内容,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任
②若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
-
认证会员 第 2 年
安倍医疗器械贸易(上海)有限公司
认证:工商信息已核实
- 产品分类
- 品牌分类
- MP Biomedicals 手持式样品制备仪
- MPure-12自动化核酸提取仪
- MP Fastprep-96 高通量样品制备仪
- MP Fastprep-24 5G 快速样品制备仪
- FastPrep-24样品快速处理系统
- 耗材配件
- 试剂标物
-
仪企号安倍医疗器械贸易(上海)有限公司
-
友情链接
-
手机版开启全新的世界m.yiqi.com/zt77152/