油酸高脂试剂盒诱导Hepa1-6(小鼠肝癌细胞)构建肝脏脂肪变性细胞模型
油酸钠:棕榈酸钠为2:1,总浓度为1mmol/L的高脂培养基刺激Hepa1-6细胞24小时,成功建立了肝脏脂肪变性的细胞模型
在众多国内外研究中,NAFLD细胞模型的构建以添加游离脂肪酸(FFAs)最为常见。Gomez-Lechon发现,应用油酸、棕榈酸含量比为2:1的游离脂肪酸混合物刺激肝细胞,引起的细胞毒性和凋亡作用非常微弱,适用于诱导肝脏细胞脂肪变性。本研究中,我们应用油酸钠:棕榈酸钠为2:1,总浓度为1mmol/L的高脂培养基刺激Hepa1-6细胞24小时,成功建立了肝脏脂肪变性的细胞模型。在此基础上发现,FFAs能够诱导Hepa1-6细胞中的miR-27b-3p表达增加,且miR-27b-3p过表达能加重FFAs诱导的脂质沉积和炎症反应。关于miR-27b在脂代谢中的作用,此前已有研究报道。Vickers等人发现,miR-27b是人类和小鼠肝脏中最强大的miRNA脂代谢调控中枢,能够调节多个关键脂质代谢基因的表达。Desrochers等人也发现,miR-27b能够下调肝脏中脂肪酶C的表达,减少丙型肝炎病毒感染期间TG的降解,从而促进肝细胞内脂质沉积。这与研究结果一致。miR-27b在肝脏炎症中的作用报道较少。有研究表明,miR-27b-3p参与慢性肝损伤中巨噬细胞活化的抑制。本研究中,miR-27b-3p对FFAs诱导的炎症反应起促进作用,这可能是由于FFAs刺激导致细胞对炎症的反应性发生改变。
油酸高脂试剂盒诱导Hepa1-6(小鼠肝癌细胞)构建肝脏脂肪变性细胞模型
—汝琳/吉林大学/博士学位论文
1. 前言
非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是指除酒精和其他明确肝损伤因素外,以肝细胞弥漫性脂肪变性为主要特征的慢性肝脏疾病。NAFLD的疾病谱包括非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver,NAFL),非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH),进而可发展为肝硬化,甚至肝细胞癌。
本研究通过检测NAFLD患者血清中miR-27b-3p的表达水平,探究其临床意义,随后在细胞层面揭示了miR-27b-3p对机体脂质代谢及炎症的作用及分子机制,并在高脂饮食诱导的肝脏脂肪变性小鼠模型中加以验证,以期为NAFLD的治疗提供新的靶标。
在细胞学实验中,我们首先应用游离脂肪酸(free fatty acids,FFAs)在Hepa1-6小鼠肝癌细胞系中构建了肝脏脂肪变性细胞模型,并通过qRT-PCR方法检测细胞内miR-27b-3p的mRNA水平。接下来,分别应用miR-27b-3p模拟物(miR-27b-3p mimic)和抑制剂(miR-27b-3p inhibitor)转染Hepa1-6细胞来上调或抑制细胞内miR-27b-3p的表达,随后用FFAs刺激细胞24小时,通过油红O染色、细胞内甘油三酯(triglyceride,TG)和总胆固醇(total cholesterol,TCHO)测定评估细胞内脂质沉积情况,通过qRT-PCR方法比较细胞中的脂肪酸转运蛋白(fatty acid transportprotein,FATP5)、分化抗原簇36(cluster of differentiation 36,CD36)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)、肉碱棕榈酰转移酶1A(carnitinepalmitoyltransferase1A,CPT1A)、肿瘤坏死因子α(tumornecrosisfactoralpha,TNFα)的mRNA水平表达变化。
2.实验材料
油酸钠棕榈酸钠试剂盒(KC006)购自西安鲲创科技有限公司,其中:棕榈酸钠和油酸钠具有常温无析出、浓度准确,无需加热助溶等特点。利用商品化的细胞用高脂细胞添加剂,母液含有高浓度的游离脂肪酸,由于试剂本身为液态、无菌,能与完全培养基直接互溶用于实验,减少了旧方案使用乙醇、NaOH等助溶剂(助溶剂本身有细胞毒性,混杂了高脂试剂的作用)和溶解时的加热操作,节省了操作,增强了实验的稳定性。
3. 肝脏脂肪变性细胞模型的构建
将Hepa1-6调整为密度1×105/mL的细胞悬液,按照1mL/孔接种于12孔板中,置于37℃、5%二氧化碳的恒温培养箱中培养过夜。当培养板中细胞汇合度达到50%-60%时,弃掉旧培养基,加入含FFAs终浓度为1mmol/L(油酸钠:棕榈酸钠=2:1)的DMEM完全培养基,置于37℃、5%二氧化碳的恒温培养箱中培养24小时以构建肝脏脂肪变性细胞模型。对照组中加入含1%牛血清白蛋白(BSA)的DMEM完全培养基。
4.实验结果
使用FFAs处理Hepa1-6细胞24小时以构建肝脏脂肪变性细胞模型。油红O染色结果显示,与BSA处理的对照组相比,FFAs组细胞中可见大量红色脂滴(图a)。细胞内脂质测定结果显示,FFAs组细胞内TG、TCHO含量显著高于BSA组(图b,c)。以上结果表明,FFAs诱导的肝脏脂肪变性细胞模型建立成功。随后,通过qRT-PCR方法检测了BSA组和FFAs组细胞内miR-27b-3p的表达水平。结果显示,FFAs组细胞内miR-27b-3p表达水平明显高于BSA组。
图1 FFA诱导肝脏脂肪变性细胞模型的评估
接下来,使用miR-27b-3p inhibitor转染Hepa1-6细胞,24小时后,再用FFA处理细胞24小时。实验分组为:BSA+miRNA inhibitor NC组、BSA+miR-27b-3p inhibitor组、FFA+miRNA inhibitor NC组和FFA+miR-27b-3pinhibitor组。油红O染色和TG、TCHO含量测定结果显示,转染miR-27b-3p inhibitor的Hepa1-6细胞中脂质沉积显著减少。此外,对转染miRNA inhibitor NC的对照组和转染miR-27b-3pinhibitor的实验组提取RNA,进行qRT-PCR检测。结果表明,miR-27b-3p抑制下调了与脂肪酸摄取(CD36,FATP5)、脂肪生成(FASN)和促炎(TNFɑ)相关的基因表达,并上调了与脂肪酸氧化(CPT1A)相关的基因表达。综上所述,miR-27b-3p能够促进肝脏脂肪变性细胞模型脂质沉积和炎症反应,详情请见原文。
5.结论
在众多国内外研究中,NAFLD细胞模型的构建以添加游离脂肪酸(FFAs)最为常见。Gomez-Lechon发现,应用油酸、棕榈酸含量比为2:1的游离脂肪酸混合物刺激肝细胞,引起的细胞毒性和凋亡作用非常微弱,适用于诱导肝脏细胞脂肪变性。本研究中,我们应用油酸钠:棕榈酸钠为2:1,总浓度为1mmol/L的高脂培养基刺激Hepa1-6细胞24小时,成功建立了肝脏脂肪变性的细胞模型。在此基础上发现,FFAs能够诱导Hepa1-6细胞中的miR-27b-3p表达增加,且miR-27b-3p过表达能加重FFAs诱导的脂质沉积和炎症反应。关于miR-27b在脂代谢中的作用,此前已有研究报道。Vickers等人发现,miR-27b是人类和小鼠肝脏中最强大的miRNA脂代谢调控中枢,能够调节多个关键脂质代谢基因的表达。Desrochers等人也发现,miR-27b能够下调肝脏中脂肪酶C的表达,减少丙型肝炎病毒感染期间TG的降解,从而促进肝细胞内脂质沉积。这与研究结果一致。miR-27b在肝脏炎症中的作用报道较少。有研究表明,miR-27b-3p参与慢性肝损伤中巨噬细胞活化的抑制。本研究中,miR-27b-3p对FFAs诱导的炎症反应起促进作用,这可能是由于FFAs刺激导致细胞对炎症的反应性发生改变。
小编有话说:
本研究使用油酸钠+棕榈酸钠联合诱导Hepa1-6细胞的NAFLD模型。发现油酸钠+棕榈酸钠能够诱导Hepa1-6细胞脂质沉积和炎症反应。作者使用油酸钠+棕榈酸钠的按2:1的比例以总浓度为1mmol/L处理细胞24小时,这种方法不是很好计算,且时间偏短。我们一般推荐0.5mmol/L油酸钠+0.25mmol/L棕榈酸钠处理48-72小时,可以达到很好的效果。
参考文献