探索伤口愈合的奥秘!为小鼠进行MDK调控

帝诺战略携手南京医科大学


Midkine(MDK)是一种分泌型肝素结合生长因子,为低分子量的蛋白质。Midkine在发育过程中发挥着重要作用,并在妊娠中期强烈表达。在成人中,它的表达局限于某些组织。Midkine促进细胞存活和迁移,并深入参与癌症进展、炎症性疾 病的发生和损伤组织的修复。


实验过程选用成年雄性ICR小鼠(20 25g),动物被随机分成组。用剃毛刀将小鼠右下肢的毛发剔除,并用脱毛膏脱净毛发。将小鼠固定在固定器中,露出右下肢,将电极片剪成0.5cm²左右大小后分别贴于小鼠小腿内外两侧,通过实验研究结果如下:


图1

电刺激增加血浆中MDK释放

图1显示不同电流强度电刺激小鼠后血浆中的MDK 水平。电刺激小鼠右下肢(100Hz,1小时,连续三天),处死老鼠,取血(n=4)。Western blot 检测血浆中MDK水平。分别以三种电流强度刺激小鼠右下肢,结果显示,2 20mA/cm2的平均 电流强度均可引起血浆MDK上升,6mA/cm 2时产生的MDK水平最高。



图2

电刺激增加了坐骨神经中MDK表达

图2显示不同电流强度电刺激小鼠后坐骨神 经中的MDK水平,电刺激小鼠右下肢(100Hz,1小时,连续三天),处死老鼠,取坐骨神经(n= 4)。Western blot检测坐骨神经中MDK、磷酸化的AMPK和MDK受体LRP1水平。分别以三种电流 强度刺激小鼠右下肢,6mA/cm2时坐骨神经中产生的MDK水平及MDK受体LRP1表达最高,而 AMPK活性无明显变化。



图3

电刺激增加了肌肉组织中MDK表达

图3显示不同电流强度电刺激小鼠后肌肉组 织中的MDK水平,电刺激小鼠右下肢(100Hz,1小时,连续三天),处死老鼠,取右腿肌肉组织 (n=4)。Western blot检测肌肉组织中MDK、磷酸化的AMPK和MDK受体LRP1水平。分别以三种 电流强度刺激小鼠右下肢,MDK和AMPK活化呈现出电流剂量依赖性增加的趋势,其中6mA/ cm 2时MDK受体LRP1表达最高。


图4

电刺激可以增加坐骨神经MDK表达

图4显示不同频率电刺激小鼠后坐骨神经中的MDK水平,电刺激小鼠右下肢(6mA/cm2,1小时,连续三天),处死老鼠,取坐骨神经(n=5)。 Western blot检测坐骨神经中MDK、MDK受体LRP1水平,P<0 .05vs 0Hz。分别以三种频率刺 激小鼠右下肢,结果表明坐骨神经中MDK和LRP1水平对电刺激的频率变化不敏感。


图5

电刺激可以增加肌肉MDK表达

图5显示不同频率电刺激小鼠后肌肉中的MDK水 平,电刺激小鼠右下肢(6mA/cm2,1小时,连续三天),处死老鼠,分别取左腿和右腿肌肉(n= 3)。Western blot检测双腿中MDK水平。分别以三种频率刺激小鼠右下肢,结果表明不同频 率对于肌肉中MDK水平影响不大。电刺激不会影响到远隔部位肌肉中MDK的水平。 


图6

电刺激可以电刺激增加血浆中MDK释放

图6显示电刺激小鼠后血浆中的MDK水 平。电刺激小鼠右下肢(100Hz,6mA/cm2,连续三天),处死老鼠,取血(n=4)。Western blot 检测血浆中MDK水平。分别以三种时程电刺激刺激小鼠右下肢,每天电刺激1h时全身血液中 MDK水平最高。 


图7

电刺激可以增加肌肉MDK表达

图7显示电刺激小鼠后肌肉中的MDK水平,电刺激 小鼠右下肢(100Hz,6mA/cm2,连续三天),处死老鼠,取右腿肌肉(n=4)。Western blot检测 右腿中MDK、LRP1和磷酸化AMPK水平。每天电刺激0 .5h即可引起肌肉中MDK水平升高,并且随 电刺激时长的增加而增加。但是每天电刺激1 .5h时部分小鼠出现了皮肤损伤。0 .5h 1 .5h的 电刺激可以增加AMPK的激活和LRP1水平。


图8

电刺激可以增加C2C12成肌细胞MDK释放

图8为电刺激C2C12细胞(20Hz,100μ A),(n=3),Western blot检测细胞上清中MDK水平和细胞的MDK受体LRP1水平,P<0 .05vs 0h。分别电刺激肌肉细胞0 .5h,1h,6h和12h后,结果表明,电刺激0 .5h和1h时,肌肉细胞释放 MDK较多,MDK受体LRP1水平最高。



图9

电刺激可以激活巨噬细胞AMPK活化

图9为电刺激Raw264 .7细胞(20Hz,100μ A),(n=3),Western blot检测Raw264 .7细胞中磷酸化AMPK的水平,P<0 .05vs0h。电刺激 0 .5h时对巨噬细胞AMPK磷酸化水平最高至2倍。


结果:首次发现电刺激可以提升血浆或肌肉内的MDK,且不需要外源性添加MDK作为补充。通过本发明可以用于进一步为研究MDK相关的疾病和药物奠定基础,例如神经元、组织修复、免疫疾病等方面的预防、治疗和研究。