Wszystkie procedury eksperymentalne z udziałem zwierząt zostały przejrzane i zatwierdzone przez Lab of Animal Experimental Ethical Inspection firmy Dr. Can Biotechnology (Zhejiang) Co., Ltd. Badanie przeprowadzono zgodnie z instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi i ich wykorzystywania. Numer zatwierdzenia komisji etycznej ds. zwierząt to DRK-20251015210.
Zwierzęta i linie komórkowe
Zgoda etyczna obejmowała wykorzystanie 20 szczurów rasy Sprague–Dawley klasy SPF. W niniejszym badaniu wzięło udział łącznie 12 samców szczurów rasy Sprague–Dawley klasy SPF w wieku 6–8 tygodni, o masie ciała 280–300 g na początku eksperymentu. Szczury pozyskano z firmy Hangzhou Ziyuan Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Hangzhou, Chiny; licencja produkcyjna nr SCXK [Zhejiang] 2024-0004) i losowo przydzielono do grupy kontrolnej oraz grupy leczonej klopidogrelem, po sześć szczurów na grupę. Szczury przebywały w kontrolowanym środowisku w temperaturze około 22°C, przy 12-godzinnym cyklu światło/ciemność, z wolnym dostępem do standardowej karmy i sterylnej wody pitnej. Wszystkie szczury poddano aklimatyzacji przez jeden tydzień przed rozpoczęciem eksperymentu. Wodorosiarczan klopidogrelu zawieszono w 0,5% karboksymetylocelulozie sodowej (CMC-Na) w stężeniu 0,781 mg/mL. Szczury w grupie leczonej klopidogrelem otrzymywały wodorosiarczan klopidogrelu drogą zgłębnikową w dawce 10 mL/kg masy ciała (co odpowiada 1 mL/100 g masy ciała i dawce 7,81 mg/kg) raz dziennie przez 3 kolejne dni. Szczury w grupie kontrolnej otrzymywały równą objętość 0,5% CMC-Na. Dawkę oraz 3-dniowy czas leczenia wybrano na podstawie wcześniej opisanego krótkotrwałego modelu doustnego podawania klopidogrelu u szczurów. Po ostatnim podaniu leku w 3. dniu, wstrzymano dostęp do pokarmu na 12 h, natomiast wodę udostępniono ad libitum. Szczury znieczulono w komorze indukcyjnej 3% izofluranem w tlenie, a znieczulenie utrzymywano przy użyciu 1,5%–2,0% izofluranu podawanego przez stożek nosowy. Odpowiednią głębokość znieczulenia potwierdzono brakiem odruchów rogówkowych i wycofania łapy. Krew pobrano metodą terminalnego nakłucia serca pod głęboką narkozą. Pozostając w głębokiej narkozie, szczury uśpiono poprzez upuszczenie krwi, a następnie wykonano obustronną torakotomię. Śmierć potwierdzono brakiem spontanicznego oddychania i aktywności serca przez co najmniej 5 min, a także brakiem odruchów rogówkowych i wycofania łapy. Następnie szybko usunięto żołądek, otwarto go wzdłuż większej krzywizny i delikatnie wypłukano lodowatą solą fizjologiczną.
Ludzka linia komórkowa nabłonka błony śluzowej żołądka GES-1 została pozyskana z iCell Bioscience Inc. (Szanghaj, Chiny; nr kat. iCell-h062) i została uwierzytelniona przez dostawcę za pomocą profilowania krótkich powtórzeń tandemowych (STR). Komórki hodowano w medium RPMI-1640 uzupełnionym o 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS) i 1% penicyliny-streptomycyny w wilgotnym inkubatorze w temperaturze 37°C przy 5% CO₂. Do eksperymentów wykorzystano komórki z wczesnych pasaży, od 3 do 10. Po osiągnięciu konfluencji komórek na poziomie około 80%–90%, przeprowadzano pasażowanie w stosunku 1:3. Do dalszych eksperymentów wykorzystano komórki w logarytmicznej fazie wzrostu. Do testu CCK-8 komórki wysiano do płytek 96-dołkowych w zagęszczeniu 6 × 103 komórek/dołek. Do analiz apoptozy i cyklu komórkowego komórki wysiano do płytek 6-dołkowych w zagęszczeniu około 5 × 105 komórek/dołek i pozostawiono do czasu ich przylegnięcia przed zastosowaniem klopidogrelu.
Odczynniki i roztwory
Do eksperymentów na zwierzętach i komórkach wykorzystano wodórsiarczan klopidogrelu (Cat. No. C874834; czystość ≥ 99%). Roztwór zapasowy klopidogrelu przygotowano poprzez rozpuszczenie 100 mg proszku klopidogrelu w dimetylosulfotlenku (DMSO), aby otrzymać 1 M roztwór zapasowy. Przed użyciem roztwór zapasowy rozwodniono do wymaganych stężeń roboczych. 1 M roztwór zapasowy rozcieńczano seryjnie w DMSO w celu przygotowania 1000× roztworów dawkowania o stężeniach 10, 100, 200, 400, 600, 800 i 1000 mM. Bezpośrednio przed zastosowaniem każdy 1000× roztwór dawkowania dodano do pełnej pożywki hodowlanej w stosunku 1:1000 (v/v), aby uzyskać końcowe stężenia klopidogrelu wynoszące odpowiednio 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 i 1,0 mM. Grupa kontrolna otrzymała równą objętość DMSO bez klopidogrelu. W ten sposób w każdej grupie utrzymano końcowe stężenie DMSO na poziomie 0,1% (v/v). Hodowane komórki GES-1 nie odtwarzają zależnej od wątrobowego cytochromu P450 bioaktywacji klopidogrelu. Dlatego też bezpośrednie podanie klopidogrelu zastosowano jako badawczy model ekspozycji na związek macierzysty. Zakres stężeń wybrano w celu scharakteryzowania zależnych od stężenia odpowiedzi komórkowych w warunkach eksperymentalnych i nie należy go interpretować jako równoważnego klinicznie osiągalnym stężeniom w osoczu lub tkance żołądka.
Pasażowanie komórek
Pożywkę kompletną przygotowano poprzez uzupełnienie podstawowej pożywki hodowlanej o FBS oraz penicylinę–streptomycynę. Gdy konfluencja komórek osiągnęła około 80%, usunięto pożywkę hodowlaną, a komórki przemyto trzykrotnie sterylnym roztworem soli buforyzowanej fosforanowo (PBS). Następnie komórki trawiono roztworem trypsyny–kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA) przez około 1–2 min. Po częściowym oddzieleniu się komórek dodano pożywkę kompletną, aby przerwać trawienie. Zawiesinę komórkową odwirowano przy 1,200 × g przez 3 min. Po usunięciu supernatantu osad komórkowy resuspenderowano w 1–2 mL pożywki kompletnej i wysiano do nowych naczyń hodowlanych zgodnie z wymaganiami eksperymentalnymi.
Test żywotności komórek CCK-8
Komórki GES-1 w fazie wzrostu logarytmicznego wysiano do płytek 96-dołkowych w zagęszczeniu 6 × 103 komórek/dołek i inkubowano przez noc w celu umożliwienia ich adhezji. Po przytwierdzeniu komórki traktowano różnymi stężeniami klopidogrelu (0, 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 i 1,0 mM) przez 24 h. Grupa kontrolna otrzymała taką samą końcową koncentrację rozpuszczalnika. Po zakończeniu traktowania do każdego dołka dodano roztwór CCK-8 i inkubowano w 37°C zgodnie z instrukcją zestawu. Absorbancję przy 450 nm zmierzono za pomocą czytnika mikropłytek. Żywotność komórek obliczono jako procent grupy kontrolnej. Na podstawie wyników zależności odpowiedź-stężenie, do dalszych analiz apoptozy, cyklu komórkowego, qPCR oraz Western blot wybrano traktowanie 0,1 mM klopidogrelem przez 24 h.
Analiza cytometryczna
Komórki GES-1 wysiano do płytek 6-dołkowych i poddano działaniu 0,1 mM klopidogrelu przez 24 h po przytwierdzeniu komórek. Po zakończeniu inkubacji zebrano zarówno komórki pływające, jak i adherentne. Komórki adherentne strawiono trypsyną bez EDTA, przemyto dwukrotnie zimnym PBS i resuspenderowano w buforze wiążącym. Komórki barwiono przy użyciu zestawu do wykrywania apoptozy Annexin V-FITC/PI Apoptosis Kit zgodnie z instrukcjami producenta. Po inkubacji w temperaturze pokojowej w ciemności, komórki apoptotyczne wykryto za pomocą cytometru przepływowego RaiseCyte 2L6C. Dane pozyskano przy użyciu oprogramowania RaiseFlower i przeanalizowano za pomocą oprogramowania FlowJo (wersja 10.8.1). Populacje komórek w fazie wczesnej apoptozy, późnej apoptozy oraz całkowitą liczbę komórek apoptotycznych określono za pomocą oprogramowania FlowJo.
Analiza rozkładu cyklu komórkowego metodą cytometrii przepływowej
Komórki GES-1 wysiano do płytek 6-dołkowych i poddano działaniu 0,1 mM klopidogrelu przez 24 h. Po zakończeniu inkubacji komórki zebrano, przemyto PBS i utrwalono w schłodzonym 70% etanolu w temperaturze 4°C. Utrwalone komórki przemyto w celu usunięcia resztek etanolu, a następnie inkubowano w ciemności z RNazą A i roztworem barwiącym jodkiem propidyny zgodnie z instrukcją producenta. Rozkład faz cyklu komórkowego analizowano za pomocą cytometru przepływowego. Dane pozyskano przy użyciu oprogramowania do akwizycji i przeanalizowano w programie FlowJo. Rozkłady cyklu komórkowego dopasowano do modelu Watsona, a następnie obliczono procent komórek w fazach G0/G1, S oraz G2/M.
Ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym (qPCR)
Całkowity RNA wyekstrahowano z komórek GES-1 oraz próbek tkanki żołądka szczura przy użyciu zestawu do ekstrakcji RNA zgodnie z instrukcją producenta. W przypadku próbek tkankowych, tkanki błony śluzowej żołądka szybko pobrano, zhomogenizowano w niskiej temperaturze, a następnie poddano ekstrakcji RNA. Stężenie i czystość RNA określono poprzez pomiar absorbancji przy 260 i 280 nm. Równe ilości RNA poddano odwrotnej transkrypcji do komplementarnego DNA (cDNA) przy użyciu zestawu do odwrotnej transkrypcji z usuwaniem genomowego DNA. Ilościową reakcję PCR w czasie rzeczywistym przeprowadzono z użyciem PCR master mixu opartego na SYBR Green. Każdą reakcję przeprowadzono w całkowitej objętości 20 µL zawierającej 10 µL 2× master mixu, 1 µL cDNA, 0,4 µL primera forward, 0,4 µL primera reverse oraz 8,2 µL wolnej od RNazy ddH₂O. Warunki cyklu termicznego były następujące: wstępna denaturacja przy 95°C przez 10 min, a następnie 40 cykli obejmujących denaturację przy 95°C przez 10 s, przymiełowanie przy 60°C przez 30 s oraz elongację przy 72°C przez 30 s. Określono poziomy ekspresji CHOP, ATF5, Bcl-2 oraz Bax. Jako wewnętrzny gen referencyjny wykorzystano GAPDH. Względną ekspresję genów obliczono metodą 2−ΔΔCt. Sekwencje primerów zamieszczono w Supplementary Table 1.
Western Blot
Całkowite białko wyekstrahowano z komórek GES-1 oraz próbek tkanki żołądka szczura. W przypadku próbek komórkowych, potraktowane komórki GES-1 przemyto zimnym PBS i poddano lizie przy użyciu buforu do lizy RIPA (radioimmunoprecipitation assay) zawierającego inhibitor proteaz. W przypadku próbek tkankowych, tkanki błony śluzowej żołądka zhomogenizowano w buforze RIPA w niskiej temperaturze, a następnie odwirowano w celu zebrania nadsączu. Stężenia białek określono za pomocą testu białkowego BCA. Łącznie 20 µg białka na każdą ścieżkę rozdzielono metodą elektroforezy żelowej SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis) i przeniesiono na membrany PVDF (polyvinylidene difluoride). Po blokowaniu albuminą wołową (BSA), membrany inkubowano przez noc w temperaturze 4°C z przeciwciałami pierwszorzędowymi przeciwko CHOP (1:1000), ATF5 (1:1000), Bcl-2 (1:1000), Bax (1:1000) oraz β-actin (1:5000). Po przemyciu membrany inkubowano z odpowiednimi przeciwciałami wtórnymi sprzężonymi z peroksydazą chrzanową (1:10000). Prążki białkowe zwizualizowano przy użyciu wzmocnionego odczynnika chemiluminescencyjnego i zarejestrowano za pomocą systemu obrazowania chemiluminescencyjnego. Intensywność prążków określono za pomocą oprogramowania do analizy obrazu i znormalizowano względem β-actin.
Ocena histopatologiczna
Próbki tkanki żołądka pobrano od szczurów Sprague–Dawley po podaniu klopidogrelu i utrwalono w 10% neutralnym buforowanym formalinie. Próbki odwodniono, przejrzystowano, zatopiono w parafinie i pocięto na skrawki o grubości 4 µm. Skrawki parafinowe barwiono hematoksyliną i eozyną. Zmiany histopatologiczne oceniano jakościowo pod mikroskopem świetlnym na podstawie morfologii błony śluzowej, integralności nabłonka, obrzęku oraz nacieku komórek zapalnych. Wykonano reprezentatywne zdjęcia. Nie zastosowano systemu oceny histologicznej.
Immunohistochemia
Przekroje tkanki żołądka zatopione w parafinie odparafinowano w ksylenie i rehydratowano w szeregu rozcieńczonego etanolu. Odzyskiwanie antygenów metodą termiczną przeprowadzono w buforze cytrytanowym. Endogenna aktywność peroksydazy została zablokowana za pomocą 3% nadtlenku wodoru przez 10 min, a wiązania niespecyficzne zablokowano za pomocą normalnej surowicy koziej przez 30 min w temperaturze pokojowej. Następnie przekroje inkubowano przez noc w 4°C z przeciwciałami pierwotnymi przeciwko CHOP, ATF5, Bcl-2 i Bax. Po przemyciu PBS przekroje inkubowano z odpowiednim przeciwciałem wtórnym sprzężonym z peroksydazą chrzanową. Sygnały immunoreaktywne wizualizowano za pomocą chromogennego roztworu DAB, a następnie wykonano barwienie kontrastowe hematoksyliną. Przekroje odwodniono, przejrzystowano, zamontowano i zbadano pod mikroskopem świetlnym. Wykonano reprezentatywne zdjęcia, a obszar barwienia pozytywnego ilościowo określono za pomocą oprogramowania do analizy obrazu.
Barwienie immunofluorescencyjne
Przekroje tkanki żołądka zatopione w parafinie poddano deparafinizacji, rehydratacji oraz termicznej regeneracji antygenów w buforze cytrynianowym. Po blokowaniu surowicą normalną kozą przez 30 min, przekroje inkubowano przez noc w temperaturze 4°C z przeciwciałami pierwszorzędowymi przeciwko CHOP (1:50), ATF5 (1:100), Bcl-2 (1:50) i Bax (1:200). Po przemyciu PBS-em, przekroje inkubowano z odpowiadającymi im fluorescencyjnymi przeciwciałami wtórnymi (1:500) przez 1 h w temperaturze pokojowej w ciemności, a następnie barwiono kontrastowo DAPI. Obrazy zarejestrowano za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego przy powiększeniu ×200. Trzy losowo wybrane, niepokrywające się pola z każdego zwierzęcia przeanalizowano przy użyciu programu Image-Pro Plus 6.0, a intensywność fluorescencji wyrażono jako IOD/Area. W analizie uwzględniono po trzy zwierzęta na grupę.
Test immunoenzymatyczny (ELISA)
Próbki krwi pobrano od szczurów linii Sprague–Dawley po zastosowaniu leczenia i pozostawiono do skrzepnięcia w temperaturze pokojowej. Surowicę oddzielono za pomocą wirowania i przechowywano w temperaturze −80°C do czasu analizy. Poziomy IL-1β, IL-6 i TNF-α w surowicy zmierzono przy użyciu zestawów ELISA zgodnie z instrukcją producenta. Absorbancję zmierzono za pomocą czytnika mikroplatek, a stężenia cytokin obliczono na podstawie krzywych standardowych.
Analiza statystyczna
Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu oprogramowania do analizy statystycznej. Dane przedstawiono jako średnia ± SD. Normalność rozkładu i jednorodność wariancji oceniono odpowiednio za pomocą testu Shapiro–Wilka oraz testu Levene’a. Porównania między dwiema grupami wykonano przy użyciu testu t Student’a. Porównania wielu grup przeprowadzono za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji, a następnie testu post hoc Dunnetta. Wartość P < 0,05 uznano za statystycznie istotną. Wszystkie eksperymenty komórkowe przeprowadzono z wykorzystaniem co najmniej trzech niezależnych powtórzeń biologicznych.