動物造模專題——脂多糖炎癥模型

一、脂多糖簡介

脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)是革蘭氏陰性細菌細胞壁中的一種*成分，又稱內毒素，感染宿主后可導致膿毒癥、膿毒性休克和多器官功能障礙綜合癥。LPS借助信號轉導通路誘發宿主的應答，刺激免疫細胞產生大量具有致熱效應的炎性細胞因子，引起免疫系統的過度活化。

二、脂多糖信號通路

LPS通過結合宿主細胞表面受體，激活炎性細胞因子基因表達并引起炎癥反應，啟動細菌感染的致病過程。圖1是LPS信號通路的示意圖^[1]。進入血流后，脂多糖首先被血清中的LPS結合蛋白(LPS2bindingprotein,LBP)識別富集，然后以LPS2LBP復合物的形式與錨定在單核/巨噬細胞、中性粒細胞細胞膜表面的CD14受體分子結合。其后，LPS2LBP2CD14三體復合物與TLR4及其相關因子MD22(myeloid differential protein22)相互作用，將信號跨膜傳遞，引發了后續細胞內的信號轉導過程。LPS可以激活NF-κB信號通路，從而促進后續的炎癥因子的轉錄和表達。LPS因此也常用作NF-κB信號通路的激活劑。另外，LPS在肝細胞中可以上調iNOS的水平。近年來，研究脂多糖受體TLR4及其信號轉導在先天免疫和獲得性免疫中的作用，以及脂多糖信號通路的復雜調控機制取得了突破性進展。其中蛋白質翻譯后修飾參與脂多糖信號通路調節的研究成為這一領域的新熱點之一。

圖1  脂多糖信號通路示意圖^[1]

三、脂多糖重要用途

1、用作有絲分裂原(mitogen)

誘導小鼠B細胞活化增殖或其他免疫細胞活化表達細胞因子。LPS適用于小鼠B細胞的活化，但不適用于人B細胞，因為LPS不可表達CD14、TLR4等結合受體。

2、建立疾病相關動物模型

（1）急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)

因動物類型和給藥方法的不同，注射劑量不同。研究表明，腹腔注射LPS及氣管給予LPS更適用于建立急性肺損傷模型以及后續應用藥物的動物實驗。

（2）急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)

LPS作為一種內毒素，可激活單核細胞釋放細胞因子從而啟動全身性炎癥反應。Caerulein雨蛙肽/雨蛙素與LPS建立SAP模型的協同作用主要表現為：前者刺激胰液酶破壞胰臟，持續性激活炎癥細胞釋放炎癥因子。隨后LPS破壞炎癥介質的正常反應，進而發展局部的胰腺炎為全身性的嚴重性炎癥反應。

（3）急性肝衰竭(Acute hepatic failure)

聯合使用D-(+)-氨基半乳糖(D-(+)-Galactosamine)誘導急性肝衰竭模型以研究新藥。

四、absin脂多糖選擇指南

大腸桿菌來源的脂多糖在實驗室免疫學中是常用的B細胞促分裂因子，可用于細胞培養。Absin脂多糖產品（表1）受到廣大科研學者的青睞，高分文獻陸續發表。其中，脂多糖(O55:B5)是本公司文獻引用量最多的LPS，2020年至今有6篇高分文獻分別發表在不同的英文期刊上。例如2022年4月25日，Gu等^[2]在mBio(IF=7.867)上發表的題為"Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Adapts Antiviral Innate Immunity via Manipulating MALT1"的研究論文。該論文表明豬繁殖與呼吸綜合癥病毒通過操縱MALT1適應抗病毒先天免疫，揭示了病毒在受感染的免疫系統中建立穩態以進行定居的機制（圖2）。

表1 大腸桿菌來源的LPS產品應用指南

圖2 (A)用HNxx16或ZJnb16-2菌株感染PAMs，并在對應的時間點檢測到MALT1蛋白。

(B)用1µg/mL LPS刺激Marc-145細胞后檢測MALT1 mRNA和蛋白質水平。

表2 相關產品推薦

溫馨提示：Absin所有產品僅用于科學研究，請勿藥物、家用或其他用途。

[1]王穎. 脂多糖信號通路中的蛋白質修飾[J]. 中國生物化學與分子生物學報, 2008, 24(006):505-511.

[2]Gu H, Zheng SY, Han GW, et al. Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Adapts Antiviral Innate Immunity via Manipulating MALT1[J].mBio, 2022, 13(3):1-18.

[3]陳曉歡. 系統性紅斑狼瘡早發動脈粥樣硬化與Breg/Th17細胞相關性研究[D].2021.

[4] Tsatsanis C, Androulidaki A, Dermitzaki E, et al. Corticotropin releasing factor receptor 1 (CRF1) and CRF2 agonists exert an anti-inflammatory effect during the early phase of inflammation suppressing LPS-induced TNF-alpha release from macrophages via induction of COX-2 and PGE2[J]. Journal of Cellular Physiology, 2010, 210(3).

[5]Endotoxin preconditioning protects against the cytotoxic effects of TNFα after stroke: a novel role for TNFα in LPS-ischemic tolerance[J]. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 2007, 27(10):1663-1674.

[6] Ye JW, Zhong SY, Deng YS, et al. HDAC7 Activates IKK/NF-κB Signaling to Regulate Astrocyte-Mediated Inflammation[J].Molecular Neurobiology, 2022.

[7]林玉坤. 褪黑素協同LPS調控巨噬細胞防治腫瘤的作用研究[D]. 河南大學.

[8]Liu Q, Yang CG, Wang SY, et al.Wnt5a-induced M2 polarization of tumorassociated macrophages via IL-10 promotes colorectal cancer progression[J]. Cell Communication and Signaling. 2020 Mar 30;18(1):51.

Absin特色產品線：

WB相關：ECL發光液、預染marker、預制膠；IHC相關：二抗試劑盒、組化筆；IP/CoIP試劑盒；激動劑/抑制劑；血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE；凋亡試劑盒；呼吸爆發試劑盒；ELISA試劑盒；重組蛋白；抗體: 二抗、標簽抗體、對照抗體；定制服務(抗體/多肽/蛋白/標記/檢測)...