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第一部分RNA测序技术对过表达Fractalkine的J774A.1细胞转录组分析目的:使用慢病毒载体构建Fractalkine(FKN,CX3CL1)基因过表达的J774A.1细胞稳定感染株,并使用RNA测序技术检测J774A.1细胞经FKN过表达后发生改变的基因,利用生物信息学分析筛选出差异表达显著的分子信号通路进行后续试验。方法:以小鼠巨噬细胞系J774A.1细胞作为研究对象,将FKN目的基因连接入CV186慢病毒载体Ubi-MCS-3FLAG-SV40-Cherry-IRES-puromycin,经过扩增、酶切、测序、重组质粒构建、病毒质量检测后,转染J774A.1细胞72h构建稳定感染细胞株J774A.1/LV-CX3CL1。转染完成后使用Western Blot实验检测细胞中FKN蛋白的表达水平;使用CCK-8实验检测细胞的活力;使用流式细胞术检测细胞的凋亡率。随后使用正常对照组与过表达FKN组,提取构建RNA文库并进行RNA测序。对整个基因集进行基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GESA)筛选出差异显著的信号通路。同时进行基因本体论(Gene ontology,GO)分析以明确差异显著的生物学功能。结果:慢病毒感染J774A.1细胞72h后,倒置显微镜观测转染组细胞中可见红色荧光蛋白表达,转染效率约大于90%。收集细胞进行Western Blot实验验证发现,与正常对照组细胞相比,经筛选的J774A.1/LV-FKN-OE细胞中FKN蛋白的表达量显著升高(P<0.01),证实构建J774A.1/LV-FKN-OE稳定细胞株成功;CCK-8实验结果显示,与正常对照组细胞相比,过表达FKN组细胞活力升高(P<0.01);流式细胞术实验结果显示,与正常对照组相比,过表达FKN组细胞凋亡率降低(P<0.05)。RNA测序结果显示过表达FKN基因后检测到161个差异表达的Lnc RNAs(67个上调,94个下调)以及306个差异表达的m RNAs(273个上调,33个下调);GESA富集发现Wnt/β-catenin信号通路具有显著差异,差异具有统计学意义(P<0.01);粘附迁移作用是最显著差异的生物学功能。结论:本项研究成功构建出过表达FKN基因的J774A.1细胞稳定感染株,并且发现过表达FKN基因后J774A.1细胞活力升高,而细胞凋亡率降低。RNA测序揭示了过表达FKN基因后Wnt/β-catenin信号通路被激活,为后续试验基于Wnt/β-catenin信号通路研究FKN调控J774A.1细胞功能奠定基础。第二部分基于Wnt/β-catenin信号通路研究Fractalkine调控脂多糖诱导的J774A.1细胞活化作用的机制研究目的:以Wnt/β-catenin信号通路为实验切入点,J774A.1细胞为研究对象,深入了解FKN在LPS诱导的J774A.1细胞损伤中的作用机制。方法:体外培养J774A.1细胞,使用过表达FKN的慢病毒载体转染细胞,以及Wnt3a和ICG-001干预细胞,细胞分为12组:(1)空白对照组;(2)LPS组;(3)Wnt3a(Wnt/β-catenin信号通路刺激剂)组;(4)ICG-001(Wnt/β-catenin信号通路抑制剂)组;(5)Wnt3a+LPS组;(6)ICG-001+LPS组;(7)过表达FKN(EX-FKN)组;(8)EX-FKN+LPS组;(9)EX-FKN+Wnt3a组;(10)EX-FKN+ICG-001组;(11)EX-FKN+Wnt3a+LPS组;(12)EX-FKN+ICG-001+LPS组。Western Blot法检测各组细胞中FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、iNOS、TNF-α、IL-10和ARG-1的蛋白含量;酶联免疫吸附测定(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法检测各组细胞上清液中Cyclin D1、TNF-α和ARG-1的分泌量;流式细胞术检测各组细胞的凋亡率;免疫荧光(Immunofluorescence,IF)法检测各组细胞中FKN、β-catenin、Cyclin D1、iNOS和ARG-1蛋白的定位。结果:LPS刺激升高J774A.1细胞中FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、iNOS、TNF-α、IL-10和ARG-1的含量和细胞凋亡率(P<0.05);过表达FKN增强了LPS诱导的J774A.1细胞中FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、M2型极化因子(IL-10和ARG-1)的含量(P<0.05)而抑制了M1型极化因子(iNOS和TNF-α)的含量(P<0.05)和细胞凋亡率(P<0.05);联合应用Wnt3a增强了过表达FKN的作用;而联合应用ICG-001则下调了FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、M2型极化因子(IL-10和ARG-1)的表达(P<0.05),增强了M1型极化因子(iNOS和TNF-α)的表达(P<0.05)和细胞凋亡率(P<0.05)。结论:过表达FKN通过Wnt/β-catenin信号通路增强了LPS诱导的J774A.1细胞活化并促进其向M2亚型转化。第三部分Fractalkine通过Wnt/β-catenin信号通路调控脂多糖诱导的急性肾损伤小鼠模型肾脏巨噬细胞活化的作用研究目的:探讨FKN通过Wnt/β-catenin信号通路调控肾脏巨噬细胞极化在LPS诱导的急性肾损伤小鼠模型肾脏病理生理学改变的分子作用机制,为防治LPS诱导的急性肾脏炎性疾病提供新的分子靶点。方法:选取WT和FKN-KO的C57BL/6小鼠各30只,分为12组:(1)Control组;(2)LPS组;(3)Wnt3a组;(4)ICG-001组;(5)Wnt3a+LPS组;(6)ICG-001+LPS组;(7)FKN-KO组;(8)FKN-KO+LPS组;(9)FKN-KO+Wnt3a组;(10)FKN-KO+ICG-001组;(11)FKN-KO+Wnt3a+LPS组;(12)FKN-KO+ICG-001+LPS组。取各组小鼠外周血和尿液检测尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)、血肌酐(Serum creatinine,Scr)和24小时尿蛋白(24-hour urinary protein)的数值变化;苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色和过碘酸雪芙(Periodic Acid-Schiff,PAS)染色检测各组小鼠肾组织的病理变化;Western Blot法检测各组小鼠肾脏组织中FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、iNOS、TNF-α、IL-10和ARG-1的蛋白含量;IF法检测各组小鼠肾组织中F4/80、CD11b、iNOS或ARG-1蛋白的定位。结果:与LPS组相比,FKN基因敲除(FKN-KO+LPS)组小鼠外周血BUN、Scr和尿蛋白水平降低(P<0.05),肾组织中FKN、β-catenin、Wnt-4、c-myc、Cyclin D1、iNOS、TNF-α、IL-10和ARG-1蛋白水平降低(P<0.05),改善了肾脏病理损伤;联合应用ICG-001(FKN-KO+ICG-001+LPS)组小鼠上述指标显著降低(P<0.05),明显改善肾脏病理损伤;而联合应用Wnt3a(FKN-KO+Wnt3a+LPS)组小鼠表现出逆转FKN基因敲除的作用。结论:FKN基因敲除可能通过Wnt/β-catenin信号通路阻止巨噬细胞的增值和极化进程从而改善LPS诱导的急性肾损伤。