Alle experimentele procedures met dieren zijn beoordeeld en goedgekeurd door het Lab of Animal Experimental Ethical Inspection van Dr. Can Biotechnology (Zhejiang) Co., Ltd. De studie is uitgevoerd in overeenstemming met de institutionele richtlijnen voor de zorg en het gebruik van laboratoriumdieren. Het goedkeuringsnummer voor dierethiek was DRK-20251015210.
Dieren en cellijnen
De ethische goedkeuring omvatte het gebruik van 20 SPF-grade Sprague–Dawley ratten. In totaal werden 12 mannelijke SPF-grade Sprague–Dawley ratten, in de leeftijd van 6–8 weken en met een gewicht van 280–300 g aan het begin van het experiment, opgenomen in deze studie. De ratten waren afkomstig van Hangzhou Ziyuan Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Hangzhou, China; productielicentie nr. SCXK [Zhejiang] 2024-0004) en werden willekeurig toegewezen aan de controlegroep en de clopidogrel-behandelde groep, met zes ratten per groep. De ratten werden gehuisvest in een gecontroleerde omgeving bij ongeveer 22°C onder een licht/donkercyclus van 12 u, met vrije toegang tot standaardvoer en gesteriliseerd drinkwater. Alle ratten kregen één week de tijd om te acclimatiseren voor aanvang van het experiment. Clopidogrelhydrogensulfaat werd gesuspendeerd in 0,5% natriumcarboxymethylcellulose (CMC-Na) in een concentratie van 0,781 mg/mL. Ratten in de clopidogrel-behandelde groep ontvingen clopidogrelhydrogensulfaat via orale gavage in een volume van 10 mL/kg lichaamsgewicht (equivalent aan 1 mL/100 g lichaamsgewicht en een dosis van 7,81 mg/kg) één keer daags gedurende 3 opeenvolgende dagen. Ratten in de controlegroep ontvingen een gelijk volume 0,5% CMC-Na. De dosis en de behandelingsduur van 3 dagen waren geselecteerd op basis van een eerder beschreven kortetermijnratmodel voor orale toediening van clopidogrel. Na de laatste gavage op dag 3 werd het voer gedurende 12 u weggenomen, terwijl water ad libitum werd aangeboden. De ratten werden geanestheseerd in een inductiekamer met 3% isofluraan in zuurstof, en de anesthesie werd in stand gehouden met 1,5%–2,0% isofluraan toegediend via een neusmasker. Voldoende anesthesiediepte werd bevestigd door de afwezigheid van corneale en pedale terugtrekreflexen. Bloed werd verzameld via terminale hartpunctie onder diepe anesthesie. Terwijl ze diep geanestheseerd bleven, werden de ratten geëuthanaseerd door exsanguinatie gevolgd door bilaterale thoracotomie. De dood werd bevestigd door de afwezigheid van spontane ademhaling en hartactiviteit gedurende ten minste 5 min, samen met de afwezigheid van corneale en pedale terugtrekreflexen. De maag werd vervolgens snel verwijderd, geopend langs de grote kromming en voorzichtig gespoeld met ijskoud saline.
De humane gastrische mucosale epitheelcellijn GES-1 werd verkregen van iCell Bioscience Inc. (Shanghai, China; Cat. No. iCell-h062) en werd door de leverancier geauthenticeerd via short tandem repeat-profilering. Cellen werden gekweekt in RPMI-1640 medium aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS) en 1% penicilline-streptomycine in een bevochtigde incubator bij 37°C met 5% CO₂. Voor de experimenten werden cellen uit vroege passages, tussen passage 3 en 10, gebruikt. Wanneer de celconfluentie ongeveer 80%–90% bereikte, werden de cellen gesplitst met een ratio van 1:3. Cellen in de logaritmische groeifase werden gebruikt voor de daaropvolgende experimenten. Voor de CCK-8 assay werden cellen uitgezaaid in 96-wells platen met 6 × 103 cellen/well. Voor apoptose- en celcyclusanalyses werden cellen uitgezaaid in 6-wells platen met ongeveer 5 × 105 cellen/well en mochten ze hechten voorafgaand aan de behandeling met clopidogrel.
Chemicaliën en oplossingen
Clopidogrelwaterstofsulfaat (Cat. No. C874834; zuiverheid ≥ 99%) werd gebruikt voor de dier- en celexperimenten. Een clopidogrel-stamsoplossing werd bereid door 100 mg clopidogrelpoeder op te lossen in dimethylsulfoxide (DMSO) om een 1 M stamsoplossing te verkrijgen. De stamsoplossing werd voor gebruik verder verdund tot de vereiste werkconcentraties. De 1 M stamsoplossing werd seriële verdund met DMSO om 1000× doseeroplossingen te bereiden bij concentraties van 10, 100, 200, 400, 600, 800 en 1000 mM. Direct voor de behandeling werd elke 1000× doseeroplossing toegevoegd aan volledig cultuurmedium in een verhouding van 1:1000 (v/v) om uiteindelijke clopidogrelconcentraties van respectievelijk 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 en 1,0 mM te verkrijgen. De vehikelcontrolegroep ontving een gelijk volume DMSO zonder clopidogrel. De uiteindelijke DMSO-concentratie werd zo in alle groepen op 0,1% (v/v) gehouden. Gecultiveerde GES-1-cellen reproduceren de hepatische cytochroom P450-gemedieerde bioactivering van clopidogrel niet. Daarom werd directe clopidogrelbehandeling gebruikt als een verkennend blootstellingsmodel voor de moederverbinding. Het concentratiebereik werd gekozen om concentratieafhankelijke cellulaire responsen onder de experimentele omstandigheden te karakteriseren en mag niet worden geïnterpreteerd als equivalent aan klinisch haalbare plasma- of maagweefselconcentraties.
Cel-subcultuur
Compleet medium werd bereid door basaal kweekmedium aan te vullen met FBS en penicilline-streptomycine. Wanneer de celconfluentie ongeveer 80% bereikte, werd het kweekmedium verwijderd en werden de cellen drie keer gewassen met steriele fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS). De cellen werden vervolgens gedurende ongeveer 1–2 min gedigereerd met een trypsine-ethylenediaminetetraazijnzuur (EDTA)-oplossing. Na gedeeltelijke celdetachering werd compleet medium toegevoegd om de digestie te stoppen. De celsuspensie werd gecentrifugeerd bij 1.200 × g gedurende 3 min. Na verwijdering van het supernatant werd de celpellet geresuspendeerd in 1–2 mL compleet medium en gezaaid in nieuwe kweekschalen volgens de experimentele vereisten.
CCK-8 Celviabiliteitsassay
GES-1-cellen in de logaritmische groeifase werden gezaaid in 96-wellplaten met 6 × 103 cellen/well en gedurende de nacht gekweekt om celhechting mogelijk te maken. Na adhesie werden de cellen gedurende 24 uur behandeld met verschillende concentraties clopidogrel (0, 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 en 1,0 mM). De controlegroep ontving dezelfde uiteindelijke concentratie van het vehikel. Na de behandeling werd CCK-8-oplossing aan elke well toegevoegd en geïncubeerd bij 37°C volgens de instructies van de kit. De absorptie bij 450 nm werd gemeten met een microplatelezer. De cellevensvatbaarheid werd berekend als een percentage van de controlegroep. Op basis van de concentratie-responresultaten werd een behandeling met 0,1 mM clopidogrel gedurende 24 uur gekozen voor de daaropvolgende analyses van apoptose, celcyclus, qPCR en Western blot.
Flowcytometrie-analyse
GES-1-cellen werden gezaaid in 6-well platen en na aanhechting van de cellen 24 h behandeld met 0,1 mM clopidogrel. Na de behandeling werden zowel de drijvende als de adherentie cellen verzameld. De adherente cellen werden gedigesteerd met trypsine zonder EDTA, twee keer gewassen met koude PBS en resuspendeerd in bindingsbuffer. De cellen werden gekleurd met een Annexin V-FITC/PI Apoptosis Kit volgens de instructies van de fabrikant. Na incubatie bij kamertemperatuur in het donker werden apoptotische cellen gedetecteerd met een RaiseCyte 2L6C flowcytometer. Gegevens werden verzameld met de RaiseFlower-acquisitiesoftware en geanalyseerd met FlowJo-software (versie 10.8.1). Vroeg-apoptotische, laat-apoptotische en totale apoptotische celpopulaties werden gekwantificeerd met FlowJo-software.
Flowcytometrische analyse van de celcyclusverdeling
GES-1-cellen werden uitgezaaid in 6-wells platen en gedurende 24 h behandeld met 0,1 mM clopidogrel. Na de behandeling werden de cellen geoogst, gewassen met PBS en gefixeerd in vooraf gekoelde 70% ethanol bij 4°C. De gefixeerde cellen werden vervolgens gewassen om resterende ethanol te verwijderen en in het donker geïncubeerd met RNase A en een propidiumjodide-kleuringsoplossing volgens de instructies van de fabrikant. De celcyclusdistributie werd geanalyseerd met een flowcytometer. De gegevens werden verzameld met de acquisitiesoftware en geanalyseerd met FlowJo-software. De celcyclusdistributies werden gefit met behulp van het Watson-model, waarna de percentages cellen in de G0/G1-, S- en G2/M-fasen werden berekend.
Kwantitatieve Real-Time PCR (qPCR)
Totaal RNA werd geëxtraheerd uit GES-1 cellen en rattenmaagweefselmonsters met een RNA-extractiekit volgens de instructies van de kit. Voor weefselmonsters werden maagslijmvliesweefsels snel verzameld, gehomogeniseerd onder lage-temperatuuromstandigheden en onderworpen aan RNA-extractie. De RNA-concentratie en -zuiverheid werden bepaald door de absorptie bij 260 en 280 nm te meten. Gelijke hoeveelheden RNA werden omgezet in complementair DNA (cDNA) met een reverse transcriptiekit met verwijdering van genomisch DNA. Kwantitatieve real-time PCR werd uitgevoerd met een SYBR Green-gebaseerde PCR-mastermix. Elke reactie werd uitgevoerd in een totaal volume van 20 µL bestaande uit 10 µL 2× mastermix, 1 µL cDNA, 0,4 µL forward primer, 0,4 µL reverse primer en 8,2 µL RNase-vrije ddH₂O. De thermische cycluseigenschappen waren als volgt: initiële denaturatie bij 95°C gedurende 10 min, gevolgd door 40 cycli van denaturatie bij 95°C gedurende 10 s, annealing bij 60°C gedurende 30 s en extensie bij 72°C gedurende 30 s. De expressieniveaus van CHOP, ATF5, Bcl-2 en Bax werden bepaald. GAPDH werd gebruikt als intern referentiegen. De relatieve genexpressie werd berekend met de 2−ΔΔCt-methode. Primersequenties zijn opgenomen in Aanvullende Tabel 1.
Western Blot
Totaaleiwit werd geëxtraheerd uit GES-1-cellen en maagweefselmonsters van ratten. Voor de celmonsters werden behandelde GES-1-cellen gewassen met koude PBS en gelyseerd met radioimmunoprecipitatie-assay (RIPA) lysisbuffer met een protease-inhibitor. Voor de weefselmonsters werden maagslijmvliesweefsels gehomogeniseerd in RIPA-buffer onder lage-temperatuuromstandigheden en vervolgens gecentrifugeerd om het supernatant te verzamelen. Eiwitconcentraties werden bepaald met een BCA-eiwitassay. In totaal 20 µg eiwit per lane werd gescheiden via sodiumdodecylsulfaat-polyacrylamidegelelektroforese (SDS-PAGE) en overgebracht op polyvinylideendifluoride (PVDF) membranen. Na blokkeren met bovien serumalbumine (BSA) werden de membranen overnight bij 4°C geïncubeerd met primaire antilichamen tegen CHOP (1:1000), ATF5 (1:1000), Bcl-2 (1:1000), Bax (1:1000) en β-actin (1:5000). Na het wassen werden de membranen geïncubeerd met de corresponderende met mierikswortelperoxidase geconjugeerde secundaire antilichamen (1:10000). Eiwitbanden werden gevisualiseerd met een enhanced chemiluminescence-reagens en vastgelegd met een chemiluminescentie-beeldvormingssysteem. Bandintensiteiten werden gekwantificeerd met beeldanalyse-software en genormaliseerd naar β-actin.
Histopathologische Evaluatie
Monsters van maagweefsel werden verzameld van Sprague–Dawley ratten na behandeling met clopidogrel en gefixeerd in 10% neutraal gebufferde formaline. De monsters werden gedehydrateerd, ontkleurd, ingebed in paraffine en gesneden met een dikte van 4 µm. De paraffinecoupes werden gekleurd met hematoxiline en eosine. Histopathologische veranderingen werden kwalitatief geëvalueerd onder een lichtmicroscoop op basis van mucosale morfologie, epitheliale integriteit, oedeem en infiltratie van ontstekingscellen. Representatieve afbeeldingen werden vastgelegd. Er is geen histologisch scoringssysteem toegepast.
Immunohistochemie
Paraffine-ingebedde coupes van maagweefsel werden gedeparaffineerd in xyleen en gerehydrateerd via een gradiënt van ethanol. Hitte-geïnduceerde antigeenherstel werd uitgevoerd in citraatbuffer. Endogene peroxidase-activiteit werd geblokkeerd met 3% waterstofperoxide gedurende 10 min, en aspecifieke binding werd geblokkeerd met normaal geiten serum gedurende 30 min bij kamertemperatuur. De coupes werden vervolgens overnacht bij 4°C geïncubeerd met primaire antilichamen tegen CHOP, ATF5, Bcl-2 en Bax. Na het wassen met PBS werden de coupes geïncubeerd met het overeenkomstige mierikswortelperoxidase-geconjugeerde secundaire antilichaam. Immunoreactieve signalen werden gevisualiseerd met behulp van een DAB-chromogene oplossing, gevolgd door tegenkleuring met hematoxyline. De coupes werden gedehydrateerd, geklaard, gemonteerd en onderzocht onder een lichtmicroscoop. Representatieve afbeeldingen werden vastgelegd en het positieve kleuringsareaal werd gekwantificeerd met behulp van software voor beeldanalyse.
Immunofluorescentiële kleuring
Paraffine-ingebedde secties van maagweefsel werden gedeparaffineerd, gehydrateerd en onderworpen aan hitte-geïnduceerde antigeenherstel in citraatbuffer. Na blokkering met normaal geiten serum gedurende 30 min werden de secties een nacht bij 4°C geïncubeerd met primaire antilichamen tegen CHOP (1:50), ATF5 (1:100), Bcl-2 (1:50) en Bax (1:200). Na het wassen met PBS werden de secties 1 h bij kamertemperatuur in het donker geïncubeerd met de overeenkomstige fluorescente secundaire antilichamen (1:500) en vervolgens tegengekleurd met DAPI. Beelden werden vastgelegd met een fluorescentiemicroscoop bij een vergroting van ×200. Drie willekeurig geselecteerde, niet-overlappende velden per dier werden geanalyseerd met Image-Pro Plus 6.0, waarbij de fluorescentie-intensiteit werd uitgedrukt als IOD/Area. Er werden drie dieren per groep in de analyse opgenomen.
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)
Bloedmonsters werden afgenomen van Sprague–Dawley ratten na de behandeling en mochten bij kamertemperatuur stollen. Serum werd gescheiden door centrifugatie en bewaard bij −80°C tot aan de analyse. De serumspiegels van IL-1β, IL-6 en TNF-α werden gemeten met ELISA-kits volgens de instructies van de kit. De absorbentie werd gemeten met een microplaatlezer en de cytokineconcentraties werden berekend aan de hand van de standaardcurves.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van statistische analysesoftware. Gegevens worden weergegeven als het gemiddelde ± SD. Normaliteit en homogeniteit van de variantie werden respectievelijk beoordeeld met de Shapiro–Wilk-test en de Levene-test. Vergelijkingen tussen twee groepen werden uitgevoerd met de Student's t-test. Vergelijkingen tussen meerdere groepen werden uitgevoerd met een eenweg-variantieanalyse gevolgd door de post hoc-test van Dunnett. Een waarde van P < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant. Alle celexperimenten werden uitgevoerd met ten minste drie onafhankelijke biologische replica's.