槲皮素通过抑制ROCK/NF-κB/NLRP3通路的激活改善脂多糖诱导的脓毒症肝损伤

Quercetin Improves Lipopolysaccharide-Induced Septic Liver Injury by Inhibiting the Activation of ROCK/NF-κB/NLRP3 Pathway.

作者信息Lina Xiao, Lingya Kong, Ming Han, Jianing Zhao, Meini Zhang, Yanjin Li, Mingxuan Wang, Zirui Wang, Jiaxuan Li, Zhihong Ma, Zhuojun Deng
PMID40766788
发布时间2025-08-04
DOI10.1002/fsn3.70757

实验完整度

中

动物模型(SD大鼠)、血清生化检测、组织病理学、Western blot、IHC、TUNEL等;但缺乏基因敲除或细胞机制验证。

主要模型

脂多糖诱导的脓毒症肝损伤SD大鼠模型 肝组织样本

重点核对

大鼠分组:CON、CON+QUE、LPS、LPS+QUE,每组10只 槲皮素灌胃剂量:50 mg/kg/day,连续7天 脂多糖腹腔注射剂量:10 mg/kg,于第7天给药 结果检测时间:LPS处理后6小时 关键蛋白表达:TLR4、p-MYPT-1、p-NF-κB、NLRP3等通过Western blot和IHC验证

摘要

槲皮素(QUE)是一种常见的黄酮类化合物,存在于水果和蔬菜中,具有强大的抗炎和抗氧化特性。然而,QUE在脂多糖(LPS)引起的脓毒症肝损伤(SLI)中的保护作用和机制仍不清楚。本研究旨在探讨QUE对SLI大鼠的作用及其潜在机制。将40只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为四组(每组n=10):对照组(CON)、对照+QUE组(CON+QUE)、LPS组(LPS)和LPS+QUE组(LPS+QUE)。大鼠灌胃给予QUE或生理盐水一周,最后一天给予LPS诱导脓毒症模型。结果显示,QUE降低了SLI大鼠血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性(均p<0.05)。此外,组织病理学分析表明,QUE减轻了SLI大鼠的肝脏病变。此外,QUE还改善了氧化应激和炎症反应,表现为丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-18和IL-6的降低以及超氧化物歧化酶(SOD)的升高(均p<0.05)。另外,QUE降低了肝脏中Toll样受体4(TLR4)、磷酸化肌球蛋白磷酸酶靶亚基(p-MYPT)-1、磷酸化核因子κB(p-NF-κB)、NOD样受体家族含pyrin结构域3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、caspase-1和cleaved-caspase-1的表达(均p<0.05)。这些结果表明,QUE可能部分通过刺激ROCK/NLRP3通路来治疗SLI。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
槲皮素对脂多糖诱导的脓毒症肝损伤大鼠是否具有保护作用,以及其机制是否涉及ROCK/NF-κB/NLRP3信号通路。
核心机制
槲皮素抑制脂多糖诱导的TLR4/ROCK/NF-κB信号通路,进而抑制NLRP3炎症小体的激活,减轻炎症反应和氧化应激,改善肝损伤。
主要证据
动物实验显示,槲皮素预处理降低SLI大鼠血清ALT和AST活性、减轻肝脏组织病理损伤、降低炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18)和MDA水平、升高SOD活性,并抑制肝组织TLR4、p-MYPT-1、p-NF-κB、NLRP3、ASC、caspase-1和cleaved-caspase-1的表达。
研究意义
研究表明槲皮素可能通过调控ROCK/NF-κB/NLRP3通路成为治疗脓毒症肝损伤的潜在治疗药物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立脓毒症肝损伤大鼠模型

通过腹腔注射脂多糖诱导大鼠脓毒症肝损伤模型,用于评估槲皮素的保护作用。

雄性SD大鼠适应性饲养7天后,随机分为CON、CON+QUE、LPS、LPS+QUE四组。LPS组和LPS+QUE组腹腔注射10 mg/kg LPS,CON组和CON+QUE组注射等量生理盐水。注射后6小时处死动物,收集血清和肝组织。

2

评估槲皮素对肝功能和组织病理的影响

检测血清ALT和AST活性以及肝组织H&E染色,以评估槲皮素对肝损伤的改善作用。

取各组大鼠血清检测ALT和AST活性;取肝组织固定、包埋、切片,进行H&E染色,观察肝细胞变性、坏死、凋亡、炎症细胞浸润等病理变化。

3

检测炎症因子和氧化应激指标

通过检测血清和肝脏中炎症因子及氧化应激指标,评估槲皮素对脓毒症肝损伤炎症和氧化应激的影响。

采用ELISA试剂盒检测血清和肝组织中TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18的水平;检测血清和肝组织中MDA含量和SOD活性;使用DHE探针检测肝组织ROS水平并进行半定量分析。

4

检测NLRP3炎症小体相关蛋白表达

通过Western blot检测NLRP3炎症小体相关蛋白的表达,评估槲皮素对NLRP3炎症小体激活的影响。

提取肝组织蛋白,Western blot检测NLRP3、ASC、caspase-1和cleaved-caspase-1的表达水平;同时检测血清和肝组织中IL-1β和IL-18水平,并使用TUNEL染色检测肝细胞凋亡。

5

检测TLR4/ROCK/NF-κB信号通路蛋白表达

通过Western blot和免疫组化检测TLR4、p-MYPT-1、p-NF-κB的表达,评估槲皮素对ROCK/NF-κB信号通路的抑制作用。

Western blot检测肝组织中TLR4、p-MYPT-1、p-NF-κB的表达;免疫组化检测p-NF-κB的核转位情况。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
槲皮素MedChemExpress Biotechnology Co. Ltd.HY-18085
脂多糖Sigma-Aldrich Co. Ltd.L2880
NF-κB抗体Affinity BiosciencesAF5006
磷酸化NF-κB抗体Affinity BiosciencesAF2006
cleaved-caspase-1抗体Affinity BiosciencesAF4022
caspase-1抗体Affinity BiosciencesAF5418
TLR4抗体Signalway Antibody35463
NLRP3抗体Proteintech Group30109-1-AP
MYPT-1抗体BioworldBS1557
磷酸化MYPT-1抗体BioworldBS64148
ASC抗体ImmunoWayYT0365
GAPDH抗体Signalway Antibody52902
β-actin抗体BioworldAP0060
HRP标记的山羊抗兔IgG(H+L)Affinity BiosciencesS0001
AST检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010-2-1
ALT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-2-1
SOD检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA001-3
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA003-1
IL-1β ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co. Ltd.ERC007
TNF-α ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co. Ltd.ERC102a
IL-18 ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co. Ltd.ERC010
IL-6 ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co. Ltd.ERC003
Leica DM4000B显微镜----
Nikon Eclipse C1荧光显微镜Nikon--
TUNEL染色试剂盒Servicebio--
RIPA裂解液Servicebio Technology Co. Ltd.--
磷酸酶和蛋白酶抑制剂Boster Biological Technology Co. Ltd.--
超敏ECL检测试剂Yeasen Biotechnology Co. Ltd.--
Vision Capt软件Kunming Beijie Technology Co. Ltd.--
GraphPad Prism 9.0.0----
Image J软件2.14.0NIH--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
动物品系:雄性SD大鼠;周龄:6-8周;体重:220-240 g;来源:SPF(北京)生物科技有限公司;饲养环境:温度24°C±2°C;适应性饲养7天;随机分组;每组10只。
阅读提示:Materials and Methods 2.2和2.3
药物处理
槲皮素剂量:50 mg/kg/day;给药方式:灌胃;给药时间:连续7天;LPS剂量:10 mg/kg;给药方式:腹腔注射;给药时间:第7天。
阅读提示:Materials and Methods 2.3
样本采集
LPS处理时间:6小时后处死;麻醉:戊巴比妥40 mg/kg腹腔注射;采血:股动脉;血清分离:室温静置2小时后离心。
阅读提示:Materials and Methods 2.3
生化指标检测
AST、ALT、SOD、MDA检测试剂盒品牌及货号;检测步骤按说明书操作。
阅读提示:Materials and Methods 2.5
炎症因子检测
IL-1β、TNF-α、IL-18、IL-6 ELISA试剂盒品牌及货号;检测样本:血清和肝组织匀浆。
阅读提示:Materials and Methods 2.6
组织病理学
肝组织固定:4%多聚甲醛固定超过48小时;切片厚度:4 μm;H&E染色;显微镜观察倍数:200×和400×。
阅读提示:Materials and Methods 2.7
ROS检测
DHE探针浓度:10 mM(原文如此,可能为10 μM);孵育时间:30分钟;DAPI染色10分钟;荧光显微镜观察。
阅读提示:Materials and Methods 2.7
TUNEL染色
蛋白酶K处理时间:10分钟;温度:37°C;TdT溶液孵育;3% H2O2处理5分钟;封闭液孵育60分钟;DAPI染色10分钟。
阅读提示:Materials and Methods 2.7
免疫组化
抗原修复;一抗孵育:4°C过夜;二抗孵育;DAB显色;苏木素复染。
阅读提示:Materials and Methods 2.7
Western blot
抗体稀释比例:TLR4, p-NF-κB, NF-κB, cleaved-caspase-1, caspase-1, ASC为1:1000;NLRP3为1:2500;p-MYPT-1, MYPT-1为1:750;GAPDH为1:5000;β-actin为1:10000。
阅读提示:Materials and Methods 2.8
统计分析
数据以均值±SEM表示;单因素方差分析(ANOVA)和Tukey事后检验;p<0.05认为有统计学意义。
阅读提示:Materials and Methods 2.9