Tutte le procedure sperimentali sugli animali sono state esaminate e approvate dal Laboratorio di Controllo Etico Sperimentale sugli Animali di Dr. Can Biotechnology (Zhejiang) Co., Ltd. Lo studio è stato condotto in conformità con le linee guida istituzionali per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. Il numero di approvazione etica per gli animali era DRK-20251015210.
Animali e linee cellulari
L'approvazione etica ha coperto l'uso di 20 ratti Sprague–Dawley di grado SPF. Un totale di 12 ratti maschi Sprague–Dawley di grado SPF, di età compresa tra 6 e 8 settimane e del peso di 280–300 g all'inizio dell'esperimento, sono stati inclusi nel presente studio. I ratti sono stati ottenuti dalla Hangzhou Ziyuan Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Hangzhou, Cina; Licenza di produzione n. SCXK [Zhejiang] 2024-0004) e assegnati casualmente ai gruppi di controllo e a quelli trattati con clopidogrel, con sei ratti per gruppo. I ratti sono stati allevati in un ambiente controllato a circa 22°C, con un ciclo luce/buio di 12 ore, con libera disponibilità di mangime standard e acqua potabile sterilizzata. A tutti i ratti è stato consentito un periodo di acclimatazione di una settimana prima dell'inizio dell'esperimento. L'idrogenosolfato di clopidogrel è stato sospeso in carbossimetilcellulosa sodica (CMC-Na) allo 0,5% a una concentrazione di 0,781 mg/mL. I ratti del gruppo trattato con clopidogrel hanno ricevuto l'idrogenosolfato di clopidogrel per gavaggio orale a 10 mL/kg di peso corporeo (equivalente a 1 mL/100 g di peso corporeo e a una dose di 7,81 mg/kg) una volta al giorno per 3 giorni consecutivi. I ratti del gruppo di controllo hanno ricevuto un volume equivalente di CMC-Na allo 0,5%. La dose e la durata del trattamento di 3 giorni sono state scelte in base a un modello ratto a breve termine precedentemente descritto di somministrazione orale di clopidogrel. Dopo l'ultimo gavaggio al giorno 3, il cibo è stato sospeso per 12 ore, mentre l'acqua è stata fornita ad libitum. I ratti sono stati anestetizzati in una camera di induzione con isoflurano al 3% in ossigeno, e l'anestesia è stata mantenuta con isoflurano al 1,5%–2,0% somministrato attraverso un cono nasale. La profondità anestetica adeguata è stata confermata dall'assenza di riflessi corneale e di ritrazione plantare. Il sangue è stato prelevato mediante puntura cardiaca terminale sotto anestesia profonda. Mentre rimanevano profondamente anestetizzati, i ratti sono stati soppressi mediante esanguinazione seguita da toracotomia bilaterale. La morte è stata confermata dall'assenza di respirazione spontanea e attività cardiaca per almeno 5 minuti, insieme all'assenza di riflessi corneale e di ritrazione plantare. Lo stomaco è stato quindi rapidamente asportato, aperto lungo la grande curvatura e delicatamente risciacquato con soluzione salina fredda.
La linea cellulare di epitelio mucosale gastrico umano GES-1 è stata ottenuta da iCell Bioscience Inc. (Shanghai, Cina; N. Cat. iCell-h062) ed è stata autenticata mediante analisi del profilo di ripetizioni in tandem corte da parte del fornitore. Le cellule sono state coltivate in mezzo RPMI-1640 integrato con il 10% di siero fetale bovino (FBS) e l'1% di penicillina-streptomicina, in un incubatore umidificato a 37°C con 5% di CO₂. Per gli esperimenti sono state utilizzate cellule precoci, comprese tra il passaggio 3 e il passaggio 10. Quando la confluenza cellulare raggiungeva circa l’80%–90%, le cellule venivano suddivise in un rapporto di 1:3. Per i successivi esperimenti sono state impiegate cellule in fase logaritmica di crescita. Per il saggio CCK-8, le cellule sono state seminate in piastre a 96 pozzetti a una densità di 6 × 103 cellule/pozzetto. Per le analisi di apoptosi e del ciclo cellulare, le cellule sono state seminate in piastre a 6 pozzetti a una densità di circa 5 × 105 cellule/pozzetto e lasciate aderire prima del trattamento con clopidogrel.
Prodotti chimici e soluzioni
È stato utilizzato clopidogrel emisolfato (N. Cat. C874834; purezza ≥ 99%) per gli esperimenti sugli animali e sulle cellule. Una soluzione madre di clopidogrel è stata preparata sciogliendo 100 mg di polvere di clopidogrel in dimetilsulfossido (DMSO) per ottenere una soluzione madre 1 M. La soluzione madre è stata ulteriormente diluita alle concentrazioni operative richieste prima dell'uso. La soluzione madre 1 M è stata diluita in serie con DMSO per preparare soluzioni di dosaggio 1000× alle concentrazioni di 10, 100, 200, 400, 600, 800 e 1000 mM. Immediatamente prima del trattamento, ciascuna soluzione di dosaggio 1000× è stata aggiunta al mezzo di coltura completo in un rapporto di 1:1000 (v/v) per ottenere concentrazioni finali di clopidogrel rispettivamente di 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0 mM. Il gruppo di controllo con veicolo ha ricevuto un volume uguale di DMSO senza clopidogrel. Pertanto, la concentrazione finale di DMSO è stata mantenuta al 0,1% (v/v) in tutti i gruppi. Le cellule GES-1 in coltura non riproducono l'attivazione biochimica epatica del clopidogrel mediata dal citocromo P450. Pertanto, il trattamento diretto con clopidogrel è stato utilizzato come modello esplorativo di esposizione al composto parentale. L'intervallo di concentrazioni è stato scelto per caratterizzare le risposte cellulari dipendenti dalla concentrazione nelle condizioni sperimentali e non deve essere interpretato come equivalente a concentrazioni clinicamente raggiungibili nel plasma o nei tessuti gastrici.
Subcoltura delle cellule
Il mezzo completo è stato preparato aggiungendo al mezzo basale di coltura FBS e penicillina-streptomicina. Quando la confluenza cellulare ha raggiunto circa l'80%, il mezzo di coltura è stato rimosso e le cellule sono state lavate tre volte con soluzione salina fosfato sterile (PBS). Le cellule sono state quindi digerite con soluzione di tripsina-edetato (EDTA) per circa 1–2 min. Dopo il distacco parziale delle cellule, è stato aggiunto mezzo completo per interrompere la digestione. La sospensione cellulare è stata centrifugata a 1.200 × g per 3 min. Dopo la rimozione del soprannatante, il pellet cellulare è stato risospeso in 1–2 mL di mezzo completo e seminato in nuove piastre di coltura in base alle esigenze sperimentali.
Saggio di vitalità cellulare CCK-8
Le cellule GES-1 in fase di crescita logaritmica sono state seminate in piastre a 96 pozzetti a una densità di 6 × 103 cellule/pozzetto e coltivate durante la notte per consentire l'adesione cellulare. Dopo l'adesione, le cellule sono state trattate con diverse concentrazioni di clopidogrel (0, 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0 mM) per 24 h. Al gruppo di controllo è stata aggiunta la stessa concentrazione finale di veicolo. Dopo il trattamento, è stato aggiunto in ogni pozzetto la soluzione CCK-8 e le piastre sono state incubate a 37°C seguendo le istruzioni del kit. L'assorbanza a 450 nm è stata misurata utilizzando un lettore di micropiastre. La vitalità cellulare è stata calcolata come percentuale rispetto al gruppo di controllo. Sulla base dei risultati della curva concentrazione-risposta, è stato scelto un trattamento con clopidogrel 0,1 mM per 24 h per le successive analisi di apoptosi, ciclo cellulare, qPCR e Western blot.
Analisi di Citometria a Flusso
Le cellule GES-1 sono state seminate in piastre da 6 pozzetti e trattate con 0,1 mM di clopidogrel per 24 h dopo l'attaccamento cellulare. Al termine del trattamento, sono state raccolte sia le cellule in sospensione che quelle aderenti. Le cellule aderenti sono state digerite con tripsina senza EDTA, lavate due volte con PBS freddo e risospese nel binding buffer. La colorazione delle cellule è stata eseguita utilizzando un Kit per l'apoptosi Annexin V-FITC/PI secondo le istruzioni del produttore. Dopo incubazione a temperatura ambiente al buio, le cellule apoptotiche sono state rilevate mediante citometria a flusso utilizzando un citometro RaiseCyte 2L6C. I dati sono stati acquisiti con il software RaiseFlower e analizzati con il software FlowJo (versione 10.8.1). Le popolazioni cellulari apoptotiche precoci, apoptotiche tardive e l'apoptosi totale sono state quantificate utilizzando il software FlowJo.
Analisi citofluorimetrica della distribuzione del ciclo cellulare
Le cellule GES-1 sono state seminate in piastre a 6 pozzetti e trattate con clopidogrel 0,1 mM per 24 h. Dopo il trattamento, le cellule sono state raccolte, lavate con PBS e fissate in etanolo al 70% preraffreddato a 4°C. Le cellule fissate sono state quindi lavate per rimuovere l'etanolo residuo e incubate con soluzione di colorazione di RNAse A e ioduro di propidio al buio, seguendo le istruzioni del produttore. La distribuzione del ciclo cellulare è stata analizzata mediante citometria a flusso. I dati sono stati acquisiti utilizzando il software di acquisizione e analizzati con il software FlowJo. Le distribuzioni del ciclo cellulare sono state adattate utilizzando il modello di Watson e sono state calcolate le percentuali di cellule nelle fasi G0/G1, S e G2/M.
PCR Quantitativa in Tempo Reale (qPCR)
L'RNA totale è stato estratto da cellule GES-1 e campioni di tessuto gastrico di ratto utilizzando un kit di estrazione dell'RNA seguendo le istruzioni del produttore. Per i campioni di tessuto, i tessuti della mucosa gastrica sono stati raccolti rapidamente, omogeneizzati in condizioni di bassa temperatura e sottoposti all'estrazione dell'RNA. La concentrazione e la purezza dell'RNA sono state determinate misurando l'assorbanza a 260 e 280 nm. Quantità uguali di RNA sono state retrotrascritte in DNA complementare (cDNA) utilizzando un kit di retrotrascrizione con rimozione del DNA genomico. È stata eseguita una PCR quantitativa in tempo reale utilizzando una miscela master per PCR a base di SYBR Green. Ogni reazione è stata effettuata in un volume totale di 20 µL contenente 10 µL di miscela master 2×, 1 µL di cDNA, 0,4 µL di primer diretto, 0,4 µL di primer inverso e 8,2 µL di acqua deionizzata priva di RNasi (ddH₂O). Le condizioni del termociclatore sono state le seguenti: denaturazione iniziale a 95°C per 10 min, seguita da 40 cicli di denaturazione a 95°C per 10 s, appaiamento a 60°C per 30 s ed estensione a 72°C per 30 s. Sono stati determinati i livelli di espressione di CHOP, ATF5, Bcl-2 e Bax. Il gene GAPDH è stato utilizzato come gene di riferimento interno. L'espressione genica relativa è stata calcolata con il metodo 2−ΔΔCt. Le sequenze dei primer sono elencate nella Tabella Supplementare 1.
Western Blot
Le proteine totali sono state estratte da cellule GES-1 e da campioni di tessuto gastrico di ratto. Per i campioni cellulari, le cellule GES-1 trattate sono state lavate con PBS freddo e lisate utilizzando un buffer di lisi RIPA (radioimmunoprecipitation assay) contenente un inibitore delle proteasi. Per i campioni di tessuto, i tessuti della mucosa gastrica sono stati omogeneizzati nel buffer RIPA in condizioni di bassa temperatura e successivamente centrifugati per raccogliere il sopranatante. Le concentrazioni proteiche sono state determinate mediante un saggio proteico BCA. Un totale di 20 µg di proteina per corsia è stato separato mediante elettroforesi su gel di poliacrilamide in presenza di dodecilsolfato di sodio (SDS-PAGE) e trasferito su membrane di difluoruro di polivinilidene (PVDF). Dopo il blocco con albumina sierica bovina (BSA), le membrane sono state incubate tutta la notte a 4°C con anticorpi primari contro CHOP (1:1000), ATF5 (1:1000), Bcl-2 (1:1000), Bax (1:1000) e β-actina (1:5000). Dopo i lavaggi, le membrane sono state incubate con gli anticorpi secondari marcati con perossidasi di rafano (1:10000). Le bande proteiche sono state visualizzate utilizzando un reagente di chemiluminescenza migliorata e acquisite con un sistema di imaging chemiluminescente. Le intensità delle bande sono state quantificate mediante software di analisi delle immagini e normalizzate rispetto a β-actina.
Valutazione istopatologica
Campioni di tessuto gastrico sono stati prelevati da ratti Sprague–Dawley dopo il trattamento con clopidogrel e fissati in formalina neutra tamponata al 10%. I campioni sono stati disidratati, chiarificati, inclusi in paraffina e sezionati con uno spessore di 4 µm. Le sezioni in paraffina sono state colorate con ematossilina ed eosina. I cambiamenti istopatologici sono stati valutati qualitativamente al microscopio ottico in base alla morfologia della mucosa, all'integrità epiteliale, all'edema e all'infiltrazione di cellule infiammatorie. Sono state acquisite immagini rappresentative. Non è stato applicato alcun sistema di punteggio istologico.
Immunoeistochimica
Le sezioni di tessuto gastrico in paraffina sono state disparaffinate in xilene e reidratate mediante una serie alcolica a concentrazione decrescente. Il recupero dell'antigene indotto dal calore è stato eseguito in tampone citrato. L'attività della perossidasi endogena è stata bloccata con perossido di idrogeno al 3% per 10 minuti e il legame non specifico è stato bloccato con siero di capra normale per 30 minuti a temperatura ambiente. Le sezioni sono state quindi incubate tutta la notte a 4°C con anticorpi primari contro CHOP, ATF5, Bcl-2 e Bax. Dopo il lavaggio con PBS, le sezioni sono state incubate con l'anticorpo secondario corrispondente coniugato alla perossidasi di rafano. I segnali immunoreattivi sono stati visualizzati utilizzando una soluzione cromogenica DAB, seguita da una controstain con ematossilina. Le sezioni sono state disidratate, chiarificate, montate ed esaminate al microscopio ottico. Sono state acquisite immagini rappresentative e l'area di colorazione positiva è stata quantificata mediante software di analisi delle immagini.
Colorazione mediante immunofluorescenza
Le sezioni di tessuto gastrico in paraffina sono state disparaffinate, reidratate e sottoposte a recupero dell'antigene indotto da calore in tampone citrato. Dopo il blocco con siero di capra normale per 30 minuti, le sezioni sono state incubate tutta la notte a 4°C con anticorpi primari contro CHOP (1:50), ATF5 (1:100), Bcl-2 (1:50) e Bax (1:200). Dopo il lavaggio con PBS, le sezioni sono state incubate con gli anticorpi secondari fluorescenti corrispondenti (1:500) per 1 ora a temperatura ambiente al buio e quindi controstainate con DAPI. Le immagini sono state acquisite mediante microscopio a fluorescenza con un ingrandimento di ×200. Sono stati analizzati tre campi scelti casualmente e non sovrapposti per ogni animale utilizzando il software Image-Pro Plus 6.0, e l'intensità della fluorescenza è stata espressa come IOD/Area. Nell'analisi sono stati inclusi tre animali per gruppo.
Saggio immunoenzimatico (ELISA)
I campioni di sangue sono stati prelevati da ratti Sprague–Dawley dopo il trattamento e lasciati coagulare a temperatura ambiente. Il siero è stato separato mediante centrifugazione e conservato a −80°C fino all'analisi. I livelli sierici di IL-1β, IL-6 e TNF-α sono stati misurati utilizzando kit ELISA seguendo le istruzioni del produttore. L'assorbanza è stata misurata con un lettore di microtiterplate e le concentrazioni delle citochine sono state calcolate in base alle curve standard.
Analisi statistica
Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando un software di analisi statistica. I dati sono espressi come media ± DS. La normalità e l'omogeneità della varianza sono state valutate rispettivamente mediante il test di Shapiro–Wilk e il test di Levene. Il confronto tra due gruppi è stato effettuato utilizzando il test t di Student. I confronti tra più gruppi sono stati effettuati mediante analisi della varianza ad un solo fattore (ANOVA), seguita dal test post hoc di Dunnett. Un valore di P < 0,05 è stato considerato statisticamente significativo. Tutti gli esperimenti sulle cellule sono stati eseguiti con almeno tre replicati biologici indipendenti.