Все экспериментальные процедуры с животными были рассмотрены и одобрены Лабораторией этического контроля за экспериментами на животных компании Dr. Can Biotechnology (Zhejiang) Co., Ltd. Исследование проводилось в соответствии с институциональными рекомендациями по уходу и использованию лабораторных животных. Номер одобрения комитета по этике работы с животными — DRK-20251015210.
Животные и клеточные линии
Этическое одобрение охватывало использование 20 крыс линии Sprague–Dawley класса SPF. В настоящее исследование было включено в общей сложности 12 самцов крыс линии Sprague–Dawley класса SPF в возрасте 6–8 недель и весом 280–300 g на начало эксперимента. Крысы были приобретены в Hangzhou Ziyuan Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (Ханчжоу, Китай; лицензия на производство № SCXK [Zhejiang] 2024-0004) и рандомизированы в контрольную группу и группу, получавшую клопидогрел, по шесть крыс в каждой группе. Животных содержали в контролируемой среде при температуре около 22°C с 12-часовым циклом свет/темнота и свободным доступом к стандартному корму и стерильной питьевой воде. Всем крысам была предоставлена одна неделя для акклиматизации перед началом эксперимента. Гидросульфат клопидогрела суспендировали в 0,5% карбоксиметилцеллюлозе натрия (CMC-Na) в концентрации 0,781 mg/mL. Крысы в группе клопидогрела получали гидросульфат клопидогрела путем перорального зондирования в объеме 10 mL/kg массы тела (что эквивалентно 1 mL/100 g массы тела и дозе 7,81 mg/kg) один раз в сутки в течение 3 последовательных дней. Крысы в контрольной группе получали равный объем 0,5% CMC-Na. Доза и 3-дневная продолжительность лечения были выбраны на основании ранее описанной краткосрочной модели перорального введения клопидогрела крысам. После последнего зондирования на 3-й день корм withholding был прекращен на 12 h, в то время как вода предоставлялась ad libitum. Крыс анестезировали в индукционной камере 3% изофлураном в кислороде; анестезию поддерживали 1,5%–2,0% изофлураном через носовую маску. Достаточная глубина анестезии подтверждалась отсутствием роговичного и подошвенного рефлексов. Кровь собирали методом терминальной пункции сердца при глубокой анестезии. При сохранении глубокой анестезии крыс подвергали эвтаназии путем обескровливания с последующей билатеральной торакотомией. Смерть подтверждали отсутствием спонтанного дыхания и сердечной деятельности в течение не менее 5 min, а также отсутствием роговичного и подошвенного рефлексов. Затем желудок быстро извлекали, вскрывали по большой кривизне и осторожно промывали ледяным физиологическим раствором.
Линия эпителиальных клеток слизистой оболочки желудка человека GES-1 была получена от iCell Bioscience Inc. (Шанхай, Китай; Cat. No. iCell-h062) и прошла аутентификацию методом анализа коротких тандемных повторов (STR), проведенную поставщиком. Клетки культивировали в среде RPMI-1640 с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS) и 1% пенициллина-стрептомицина в увлажненном инкубаторе при 37°C и 5% CO₂. В экспериментах использовали клетки ранних пассажей (от 3 до 10). При достижении конфлюэнтности примерно 80%–90% клетки пересевали в соотношении 1:3. Для последующих экспериментов использовали клетки в логарифмической фазе роста. Для анализа CCK-8 клетки высевали в 96-луночные планшеты с плотностью 6 × 103 клеток/лунку. Для анализа апоптоза и клеточного цикла клетки высевали в 6-луночные планшеты с плотностью примерно 5 × 105 клеток/лунку и оставляли для адгезии перед воздействием клопидогрела.
Реактивы и растворы
Для экспериментов на животных и клетках использовали гидросульфат клопидогрела (Cat. No. C874834; чистота ≥ 99%). Стоковый раствор клопидогрела готовили путем растворения 100 mg порошка клопидогрела в диметилсульфоксиде (DMSO) для получения стокового раствора с концентрацией 1 M. Перед использованием стоковый раствор дополнительно разбавляли до необходимых рабочих концентраций. Стоковый раствор 1 M подвергали серийному разведению в DMSO для приготовления 1000× рабочих растворов с концентрациями 10, 100, 200, 400, 600, 800 и 1000 mM. Непосредственно перед обработкой каждый 1000× рабочий раствор добавляли в полную культуральную среду в соотношении 1:1000 (v/v) для получения конечных концентраций клопидогрела 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и 1,0 mM соответственно. Группа контроля (плацебо) получала равный объем DMSO без клопидогрела. Таким образом, конечная концентрация DMSO во всех группах поддерживалась на уровне 0,1% (v/v). Культивируемые клетки GES-1 не воспроизводят биоактивацию клопидогрела, опосредованную печеночным цитохромом P450. Поэтому прямое воздействие клопидогрела использовали в качестве исследовательской модели воздействия исходного соединения. Диапазон концентраций был выбран для характеристики концентрационно-зависимых клеточных ответов в данных экспериментальных условиях и не должен интерпретироваться как эквивалентный клинически достижимым концентрациям в плазме или тканях желудка.
Субкультивирование клеток
Полную среду готовили путем добавления в базовую культуральную среду FBS и пенициллина-стрептомицина. При достижении клетками конфлюэнтности примерно 80% культуральную среду удаляли, а клетки трижды промывали стерильным фосфатно-солевым буфером (PBS). Затем клетки обрабатывали раствором трипсина и этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA) в течение примерно 1–2 min. После частичного открепления клеток добавляли полную среду для остановки процесса дигестии. Суспензию клеток центрифугировали при 1,200 × g в течение 3 min. После удаления супернатанта осадок клеток ресуспендировали в 1–2 mL полной среды и высевали в новые культуральные чашки в соответствии с требованиями эксперимента.
Анализ жизнеспособности клеток с помощью CCK-8
Клетки GES-1 в логарифмической фазе роста высевали в 96-луночные планшеты в концентрации 6 × 103 клеток/лунку и культивировали в течение ночи для обеспечения адгезии клеток. После прикрепления клетки обрабатывали клопидогрелом в различных концентрациях (0, 0,01, 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и 1,0 mM) в течение 24 ч. Контрольная группа получала ту же конечную концентрацию растворителя. После обработки в каждую лунку добавляли раствор CCK-8 и инкубировали при 37°C согласно инструкции к набору. Оптическую плотность при 450 nm измеряли с помощью микропланшетного ридера. Жизнеспособность клеток рассчитывали как процент от контрольной группы. На основании результатов зависимости «концентрация — ответ» для последующего анализа апоптоза, клеточного цикла, qPCR и вестерн-блоттинга была выбрана обработка клопидогрелом в концентрации 0,1 mM в течение 24 ч.
Проточная цитометрия
Клетки GES-1 высевали в 6-луночные планшеты и обрабатывали 0.1 mM клопидогрелом в течение 24 ч после прикрепления клеток. После обработки собирали как плавающие, так и адгезивные клетки. Адгезивные клетки обрабатывали трипсином без EDTA, дважды промывали холодным PBS и ресуспендировали в связывающем буфере. Клетки окрашивали с использованием набора для определения апоптоза Annexin V-FITC/PI Apoptosis Kit согласно инструкциям производителя. После инкубации при комнатной температуре в темноте апоптотические клетки детектировали с помощью проточного цитометра RaiseCyte 2L6C. Сбор данных осуществляли с помощью программного обеспечения RaiseFlower, анализ проводили в программе FlowJo (версия 10.8.1). Популяции клеток на стадиях раннего апоптоза, позднего апоптоза и общее количество апоптотических клеток количественно определяли с помощью программного обеспечения FlowJo.
Проточная цитометрический анализ распределения фаз клеточного цикла
Клетки GES-1 высевали в 6-луночные планшеты и обрабатывали клопидогрелом в концентрации 0.1 mM в течение 24 h. После обработки клетки собирали, промывали PBS и фиксировали в предварительно охлажденном 70% этаноле при 4°C. Затем фиксированные клетки промывали для удаления остаточного этанола и инкубировали с раствором для окрашивания РНказой А и пропидиййодидом в темноте согласно инструкциям производителя. Распределение фаз клеточного цикла анализировали с помощью проточного цитометра. Сбор данных осуществляли с использованием специализированного программного обеспечения для сбора данных, а анализ проводили в программе FlowJo. Распределения фаз клеточного цикла аппроксимировали по модели Уотсона, после чего рассчитывали процент клеток в фазах G0/G1, S и G2/M.
Количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени (кПЦР)
Общую РНК экстрагировали из клеток GES-1 и образцов тканей желудка крысы с помощью набора для экстракции РНК согласно инструкции к набору. Для образцов тканей ткани слизистой оболочки желудка быстро собирали, гомогенизировали в условиях низких температур и подвергали экстракции РНК. Концентрацию и чистоту РНК определяли по значению абсорбции при 260 и 280 nm. Равные количества РНК подвергали обратной транскрипции в комплементарную ДНК (кДНК) с использованием набора для обратной транскрипции с удалением геномной ДНК. Количественную ПЦР в реальном времени проводили с использованием мастер-микса для ПЦР на основе SYBR Green. Каждую реакцию проводили в общем объеме 20 µL, содержащем 10 µL 2× мастер-микса, 1 µL кДНК, 0,4 µL прямого праймера, 0,4 µL обратного праймера и 8,2 µL безнуклеазной ddH₂O. Режим термоциклирования был следующим: начальная денатурация при 95°C в течение 10 min, затем 40 циклов денатурации при 95°C в течение 10 s, отжига при 60°C в течение 30 s и элонгации при 72°C в течение 30 s. Определяли уровни экспрессии CHOP, ATF5, Bcl-2 и Bax. В качестве внутреннего референсного гена использовали GAPDH. Относительную экспрессию генов рассчитывали методом 2−ΔΔCt. Последовательности праймеров приведены в Дополнительной таблице 1.
Вестерн-блоттинг
Общий белок экстрагировали из клеток GES-1 и образцов тканей желудка крысы. Для клеточных образцов обработанные клетки GES-1 промывали холодным PBS и лизировали с использованием буфера для радиоиммунопреципитационного анализа (RIPA), содержащего ингибитор протеаз. Для образцов тканей ткани слизистой оболочки желудка гомогенизировали в буфере RIPA в условиях низких температур, затем центрифугировали для сбора супернатанта. Концентрации белка определяли с помощью BCA-анализа белка. Всего 20 µg белка на дорожку разделяли методом электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE) и переносили на мембраны из поливинилиденфторида (PVDF). После блокировки бычьим сывороточным альбумином (BSA) мембраны инкубировали в течение ночи при 4°C с первичными антителами к CHOP (1:1000), ATF5 (1:1000), Bcl-2 (1:1000), Bax (1:1000) и β-actin (1:5000). После промывки мембраны инкубировали с соответствующими вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (1:10000). Полосы белков визуализировали с помощью реагента для усиленной хемилюминесценции и фиксировали с помощью системы хемилюминесцентной визуализации. Интенсивность полос количественно оценивали с помощью программного обеспечения для анализа изображений и нормализовали по β-actin.
Гистопатологическая оценка
Образцы тканей желудка крыс линии Sprague–Dawley были собраны после введения клопидогрела и зафиксированы в 10% нейтральном буферизованном формалине. Образцы подвергли дегидратации, просветлению, заливке в парафин и нарезали на срезы толщиной 4 µm. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Гистопатологические изменения оценивали качественно с помощью светового микроскопа, основываясь на морфологии слизистой оболочки, целостности эпителия, наличии отека и инфильтрации воспалительными клетками. Были получены репрезентативные изображения. Система гистологического скоринга не применялась.
Иммуногистохимический анализ
Срезы тканей желудка, залитых парафином, депарафинизировали в ксилоле и регидратировали через серию спиртов decreasing concentration. Термическую демаскировку антигенов проводили в цитратном буфере. Эндогенную пероксидазную активность блокировали 3% раствором перекиси водорода в течение 10 мин, а неспецифическое связывание блокировали нормальной сывороткой козы в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем срезы инкубировали в течение ночи при 4°C с первичными антителами к CHOP, ATF5, Bcl-2 и Bax. После промывки PBS срезы инкубировали с соответствующими вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена. Иммунореактивные сигналы визуализировали с помощью хромогенного раствора DAB с последующим докрашиванием гематоксилином. Срезы дегидратировали, просветляли, заключали вmounting medium и исследовали под световым микроскопом. Выполняли захват репрезентативных изображений, а площадь положительного окрашивания количественно оценивали с помощью программного обеспечения для анализа изображений.
Иммунофлуоресцентное окрашивание
Срезы тканей желудка, залитых парафином, подвергли депарафинизации, регидратации и термически индуцированному восстановлению антигенов в цитратном буфере. После блокировки нормальной сывороткой козы в течение 30 мин срезы инкубировали в течение ночи при 4°C с первичными антителами к CHOP (1:50), ATF5 (1:100), Bcl-2 (1:50) и Bax (1:200). После промывки PBS срезы инкубировали с соответствующими флуоресцентными вторичными антителами (1:500) в течение 1 ч при комнатной температуре в темноте, а затем окрашивали DAPI для контрастирования ядер. Изображения были получены с помощью флуоресцентного микроскопа при увеличении ×200. Три случайно выбранных неперекрывающихся поля от каждого животного анализировали с помощью Image-Pro Plus 6.0, а интенсивность флуоресценции выражали как IOD/Area. В анализ были включены три животных из каждой группы.
Иммуноферментный анализ (ИФА)
Образцы крови собирали у крыс линии Sprague–Dawley после проведения терапии и оставляли для свертывания при комнатной температуре. Сыворотку отделяли путем центрифугирования и хранили при −80°C до проведения анализа. Уровни IL-1β, IL-6 и TNF-α в сыворотке определяли с помощью наборов для ИФА в соответствии с инструкциями к наборам. Оптическую плотность измеряли на микропланшетном ридере, а концентрации цитокинов рассчитывали по стандартным кривым.
Статистический анализ
Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения для статистического анализа. Данные представлены в виде среднего значения ± SD. Нормальность распределения и однородность дисперсии оценивали с помощью теста Шапиро–Уилка и критерия Левеней соответственно. Сравнение двух групп проводили с использованием t-критерия Стьюдента t-тест. Сравнение нескольких групп проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа с последующим апостериорным тестом Даннетта. Значение P < Значение 0,05 считалось статистически значимым. Все эксперименты с клетками проводились с использованием как минимум трех независимых биологических повторов.