1.1 设计 体外细胞学实验。
1.2 时间及地点 实验于2021年10月至2022年8月在新疆医科大学第一附属医院感染与免疫实验室及干细胞研究实验室完成。
1.3 材料 小鼠巨噬细胞系Raw264.7(武汉普诺赛生命科技有限公司);LV-mmu-miR-378a 慢病毒载体和阴性对照病毒(上海吉凯基因有限公司);胎牛血清(Bioligical Industries,以色列);嘌呤霉素(Biotopped,中国北京);miRNA反转录试剂盒(GenePharma,中国上海);cDNA反转录试剂盒(Takara,日本);引物合成(生工工程股份有限公司,中国);荧光定量试剂盒(QIAGEN,德国);ELISA检测试剂盒(江莱生物,上海);增强型CCK-8(Bioss,北京);倒置荧光显微镜(Leica,德国);激光共聚焦显微镜(LASAF-CIP-HWS3 LEICA,德国);荧光定量PCR仪(Bio-Rad CFX96,美国);酶标仪(Thermo,美国);BD FACSCalibur 流式细胞仪(BD,美国)。
1.4 方法
1.4.1 巨噬细胞Raw264.7极化处理后内源性miR-378a的表达 Raw264.7细胞接种在含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基,置于37 ℃、体积分数5%CO2恒温培养箱中培养。取传至第3代达到对数生长期的Raw264.7细胞,计数并以2.5×105个/孔接种于6孔细胞培养板中培养过夜,按照不同实验分组(M1组、M2组、对照组)对细胞进行干预处理:以20 ng/mL干扰素γ和100 ng/mL脂多糖联合诱导M1分化,20 ng/mL白细胞介素4诱导M2极化[15],诱导24 h后分别诱导成为M1/M2型巨噬细胞。
免疫荧光法检测M1/M2型巨噬细胞标志物的表达:使用40 g/L多聚甲醛固定细胞,PBS清洗3次,分别加入封闭液及破膜液室温封闭1 h(封闭液:0.25 g BSA+5 mL PBS;破膜液:2 μL Triton +1 mL BSA)后甩干,加入1 μL一抗(1∶1 000) 4 ℃冰箱孵育过夜,PBS清洗3次,每次5 min,加入二抗(1∶500)孵育1 h,DAPI染色5 min(DAPI∶PBS=1∶500)后PBS清洗1次,置于荧光显微镜下观察诱导结果,M1型巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶(一抗)为CoraLite 594(二抗)红色荧光,M2型巨噬细胞标志物CD206(一抗)为CoraLite 488(二抗)绿色荧光。
PCR检测内源性miR-378a的表达:使用Trizol法提取细胞总RNA,反转录为cDNA,反应条件为:42 ℃ 15 min,85 ℃ 5 s,检测miR-378a的表达量变化。引物序列见表1。
1.4.2 过表达miR-378a慢病毒载体转染巨噬细胞 过表达miR-378a慢病毒载体(LV-mmu-miR-378a)及阴性对照病毒载体自带有EGFP荧光标记物且由上海吉凯基因有限公司确定慢病毒滴度。取第3代Raw264.7细胞,反复吹打培养皿底至细胞全部消化,1 000 r/min离心5 min后重悬,按细胞浓度5×107 L-1接种于6孔板,每孔2 mL,37 ℃培养16-24 h,至细胞汇合度为20%-30%,每孔加入感染增强液A及感染增强液P各40 μL,根据预实验得出感染复数值为80,加入相应过表达miR-378a慢病毒载体或空载对照慢病毒载体,空白组未加入慢病毒,常规培养。转染的前12 h每孔总液体量为1 mL,振荡均匀后放置于恒温培养箱培养,12 h后更换为含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基,每孔总液体量为2 mL,此后每48 h换液1次,在慢病毒转染72 h后置于荧光显微镜下观察。
1.4.3 慢病毒转染效率检测 将转染72 h后的Raw264.7细胞消化并计数,并且以5×107 L-1的细胞浓度接种至玻底直径为20 mm的激光共聚焦小皿中培养24 h,接种量为2 mL,待细胞贴壁,且汇合度达到50%-60%,用DAPI染色细胞核,PBS冲洗两三遍,吸净废液后加入PBS 300 µL,将染色后细胞置于激光共聚焦显微镜下拍照,观察EGFP荧光及DAPI染色的叠加情况推算转染效率。
1.4.4 转染后Raw264.7细胞毒性检测 慢病毒转染72 h后,将3组Raw264.7细胞分别以3 000个/孔接种于96孔板中,培养24 h后每孔加入10 µL CCK-8,恒温培养箱中孵育2 h,酶标仪检测450 nm波长处吸光度值,每间隔12 h检测1次,连续记录3 d,以此评估慢病毒对巨噬细胞的毒性作用。
1.4.5 过表达miR-378a对巨噬细胞M1极化的影响 实验分为4组:①对照组:Raw264.7细胞不进行任何处理;②M1组:Raw264.7细胞用20 ng/mL干扰素γ和100 ng/mL脂多糖联合诱导12 h;③M1-miR-378a组:LV-miR-378a转染的Raw264.7细胞用20 ng/mL干扰素γ和100 ng/mL脂多糖联合诱导12 h;④miR-378a组:LV-miR-378a转染的Raw264.7细胞不进行任何处理。
qRT-PCR检测M1型巨噬细胞极化相关细胞因子的表达:使用Trizol法提取4组细胞总RNA,检测总RNA纯度及浓度,然后将RNA反转录成cDNA,qRT-PCR扩增检测肿瘤坏死因子α、诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素1β、白细胞介素6 mRNA表达水平。数据处理采用相对定量2-ΔΔCt法进行计算。引物序列见表1。
ELISA检测各组细胞上清中M1型巨噬细胞极化相关细胞因子水平:采用ELISA检测试剂盒,按产品要求将4组细胞离心后取上清液,ELISA检测各组细胞上清中肿瘤坏死因子α、诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素6水平,每个样本设3个复孔,检测重复3次。
1.4.6 过表达miR-378a对巨噬细胞M2极化的影响 实验分为4组:①对照组:Raw264.7细胞不进行任何处理;②M2组:Raw264.7细胞用20 ng/mL白细胞介素4诱导12 h;③M2-miR-378a组:LV-miR-378a转染的Raw264.7细胞用20 ng/mL白细胞介素4诱导12 h;④miR-378a组:LV-miR-378a转染的Raw264.7细胞不进行任何处理。
qRT-PCR检测M2型巨噬细胞极化相关细胞因子的表达:使用Trizol法提取4组细胞总RNA,检测总RNA纯度及浓度,然后将RNA反转录成cDNA,qRT-PCR扩增检测CD206、白细胞介素10、精氨酸酶Ⅰ的mRNA表达水平。引物序列见表1。
ELISA检测各组细胞上清中M2型巨噬细胞极化相关细胞因子水平:将4组细胞离心后取上清液,ELISA检测各组细胞上清中CD206、白细胞介素10水平,每个样本设3个复孔,检测重复3次。
1.5 主要观察指标 ①药物刺激巨噬细胞极化后细胞中miR-378a基因表达水平;②慢病毒miR-378a及空载慢病毒的转染效率、细胞毒性;③转染miR-378a的Raw264.7用干扰素γ/脂多糖诱导后M1型巨噬细胞相关基因mRNA表达及细胞上清中相关细胞因子水平;④转染miR-378a的Raw264.7用白细胞介素4诱导后M2型巨噬细胞相关基因mRNA表达及细胞上清中相关细胞因子水平。
1.6 统计学分析 采用SPSS 22.0统计软件处理数据,符合正态分布的计量资料以x±s表示,多组间比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验。P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经通过新疆医科大学生物统计学专家审核。