1.1.1 菌株
A. muciniphila BNCC 341917 (DSM22959)、Escherichia coli ATCC 25922由本实验室保存;F. nucleatum ATCC 25586,上海交通大学附属仁济医院洪洁教授惠赠。
1.1.2 细胞株
THP-1细胞株购自中国科学院细胞库。
1.1.3 主要试剂和仪器
RPMI-1640培养基、磷酸缓冲液(PBS),HyClone公司;胎牛血清,BI公司;佛波肉豆蔻醋酸(Phorbol Myristate Acetate,PMA)、Hieff UNICON® qPCR SYBR Green Master Mix、SDS-PAGE凝胶配置试剂盒,翌圣生物科技(上海)股份有限公司;IFN-γ,北京达科为生物技术有限公司;总RNA提取试剂盒,广州美基生物科技有限公司;FastKing cDNA第一链合成试剂盒,天根生化科技(北京)有限公司;TureColor三色预染蛋白Marker,生工生物工程(上海)股份有限公司;LPS提取试剂盒,iNtRON Biotechnology公司;Trypsin-EDTA (0.25%),Gibco公司;IL-6、IL-10检测试剂盒,爱必信(上海)生物科技有限公司;CRP检测试剂盒,Novus Biologicals公司。多功能酶标仪,Tecan公司;荧光定量PCR仪,ThermoFisher公司;荧光正置显微镜,蔡司公司;微孔板成像检测系统,PerkinElmer公司。
1.2.1 菌株培养
A. muciniphila采用BHI培养基(+4%瘤胃液)在85% N2、5% CO2、10% H2、37 ℃厌氧培养;E. coli ATCC 25922采用LB培养基在37 ℃有氧培养;F. nucleatum采用BHI培养基在85% N2、5% CO2、10% H2、37 ℃厌氧培养。
1.2.2 细胞培养
THP-1细胞采用含10%胎牛血清、0.05 mmol/L的β-巯基乙醇的RPMI-1640培养基培养。细胞在37 ℃、5% CO2、饱和湿度的细胞培养箱中培养。细胞传代、细胞冻存等实验操作按照常规方法进行。
1.2.3 脂多糖的提取和电泳分析
(1) 收集培养至OD600为0.8−1.0左右的菌体,按照LPS提取试剂盒的说明书操作,干燥、称重后溶于10 mmol/L Tris-HCl (pH 8.0)。
(2) LPS经SDS-PAGE、考马斯亮蓝染色等检测后,采用相应的细胞培养液稀释至指定浓度,用于后续细胞实验。
(3) SDS-PAGE分析、银染按文献[]报道方法进行。
1.2.4 LPS处理THP-1细胞贴壁及形态观察
设置96孔板中THP-1细胞密度为5 000个/孔,分别用终浓度为0、0.01、0.1、1、10、20、40 μg/mL的LPS处理1 h后,弃上清,用培养基温和冲洗3次,用显微镜观察拍照、计数,4 h后再次观察并计数。
THP-1细胞贴壁:采用10 ng/mL PMA处理细胞24 h后,用于后续实验。
贴壁的THP-1细胞分别用20 μg/mL的3种LPS进行单独或联合IFN-γ (20 ng/mL)处理,采用微孔板成像检测系统观察各实验组、对照组的细胞形态变化,每3 h拍照一次,连续观察24 h。
1.2.5 总RNA提取、反转录、定量PCR检测
贴壁THP-1细胞分别用20 μg/mL的3种LPS处理3 h后,采用RNA提取试剂盒提取总RNA,具体操作按说明书进行。然后以500 ng总RNA为模板进行反转录(FastKing cDNA第一链合成试剂盒)后,进行定量PCR (Hieff UNICON® qPCR SYBR Green Master Mix),GAPDH (内参)等基因qPCR引物采用Primer 3网站设计,由擎科公司合成,引物序列见。qPCR反应体系(20 µL):模板DNA 0.5 μL,正、反向引物(10 μmol/L)各0.5 μL,Hieff UNICON® qPCR SYBR Green Master Mix (25 μmol/L) 10 μL,ddH2O补足20 μL。qPCR反应条件:95 ℃ 5 min;95 ℃ 10 s,60 ℃ 20 s,72 ℃ 20 s,共40个循环;最后进行溶解曲线分析。采用2−ΔΔCt进行表达相对定量。
1.2.6 ELISA检测炎症细胞因子IL-6、IL10、CRP
THP-1细胞以每孔5×105个细胞/mL密度加入24孔板,PMA处理贴壁后,换成5%胎牛血清培养基,用20 μg/mL LPS (或联合20 ng/mL IFN-γ)处理24 h。
培养液4 ℃、3 000 r/min离心10 min后,上清用ELISA分别检测IL-6、IL-10和CRP,具体操作按试剂盒说明书进行。
1.2.7 统计学分析
结果为3次独立实验的平均值,采用GraphPad 8.4.0的ANOVA方差分析进行统计分析,P < 0.05时认为差异有统计学意义。
2.4.1 3种LPS对PMA处理前后THP-1细胞TLR家族、白介素家族部分基因表达的影响
A. muciniphila、E. coli、F. nucleatum LPS直接处理THP-1细胞3 h,IL-6表达分别显著上调700.8% (P=0.039 5)、1 378.0% (P=0.000 4)和782.9% (P=0.003 1);但未检测到TLR3、TLR4和IL-10的表达()。
贴壁THP-1细胞用相同浓度A. muciniphila、E. coli、F. nucleatum LPS处理,IL-6分别上调17 763.2% (P < 0.001)、35 458.2% (P < 0.001)、1 123.6% (P > 0.05);TLR3分别下调了32.3% (P=0.044 7)、311.5% (P=0.001 9)、9.6% (P > 0.05);TLR4分别下调35.1% (P > 0.05)、17.0% (P > 0.05)和10.3% (P > 0.05);IL-10分别显著上调729.3% (P < 0.001)、1 223.3% (P < 0.001)、124.4% (P > 0.05) (),上述数据表明M0细胞对LPS敏感性显著上升,同时,显示不同LPS作用呈现显著差异。
2.4.2 LPS对贴壁THP-1细胞巨噬细胞表面标志基因表达的影响
贴壁THP-1用3种LPS处理后,检测巨噬细胞标志基因表达发现,A. muciniphila、E. coli、F. nucleatum LPS分别略微下调M0标志基因表达(均无统计学意义);M1标志基因中:CD40分别上调5 011.0% (P < 0.001)、6 048.9% (P < 0.001)和1 011.6% (P=0.009 4),CD86分别上调637.3% (P < 0.001)、657.9% (P < 0.001)和194.1% (P > 0.05);M2标志基因中:CD163分别下调39.5% (P=0.001 1)、53.7% (P < 0.001)和5.9% (P > 0.05),CD206分别下调18.6% (P > 0.05)、88.4% (P=0.005 5)和24.8% (P > 0.05),详见。








