苦参碱通过调节TGF-β/Smad信号通路抑制大鼠胰腺纤维化

Matrine Suppresses Pancreatic Fibrosis by Regulating TGF-β/Smad Signaling in Rats.

作者信息Pi Liu, Luhong Zhu, Guohui Zou, Huajing Ke
PMID30554494
发布时间2019-01
DOI10.3349/ymj.2019.60.1.79

实验完整度

中

包含动物模型、组织学染色、免疫组化、RT-PCR和Western blot等验证,但缺乏体外实验和机制干预验证。

主要模型

SD大鼠胰腺纤维化模型(三硝基苯磺酸诱导)

重点核对

分组:Control、Sham、Model、Matrine,每组8只大鼠 造模方法:三硝基苯磺酸注入胆胰管,维持压力10分钟 给药:Matrine组于造模后3周开始,每日腹腔注射100 mg/kg,持续4周 检测方法:HE、Masson、Azan染色,免疫组化检测α-SMA、TGF-β1、collagen I,RT-PCR和Western blot检测Smad2、TβR1、TβR2 统计:单因素方差分析,Tukey事后检验,p<0.05

摘要

目的:本研究旨在阐明苦参碱在大鼠中的抗胰腺纤维化作用的分子机制。材料与方法:采用三硝基苯磺酸建立大鼠胰腺纤维化模型。将大鼠分为四组:对照组、假手术组、模型组和苦参碱组(n=8)。采用苏木精-伊红染色、Masson染色和Azan染色评估胰腺纤维化。通过免疫组织化学染色评估胰腺组织中转化生长因子-β1(TGF-β1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和I型胶原蛋白的表达。分别通过RT-PCR和Western blot检测胰腺组织中TGF-β受体1(TβR1)、TβR2和Smad2的mRNA和蛋白水平。结果:在模型组中,发现腺管周围腺体增生、腺泡细胞线粒体肿胀和严重纤维化。有趣的是,在苦参碱组中,仅在一小部分腺泡细胞中发现线粒体肿胀,胰腺组织的基本结构完整。此外,胰腺纤维化明显减轻。与假手术组相比,模型组中α-SMA、TGF-β1和胶原蛋白I的表达急剧升高(p<0.05);然而,与模型组相比,苦参碱组中它们的表达低得多(p<0.05)。与假手术组相比,模型组中Smad2、TβR1和TβR2的mRNA和蛋白水平显著升高(p<0.05)。然而,在苦参碱组中,它们的高表达被显著下调(p<0.05)。结论:苦参碱通过调节TGF-β/Smad信号通路抑制大鼠胰腺纤维化。

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
苦参碱是否通过调节TGF-β/Smad信号通路抑制大鼠胰腺纤维化?
核心机制
苦参碱通过下调TGF-β1和Smad2的表达,抑制胰腺星状细胞的活化,从而抑制胰腺纤维化的发生发展。
主要证据
在三硝基苯磺酸诱导的大鼠胰腺纤维化模型中,苦参碱治疗减轻了纤维化,降低了α-SMA、TGF-β1、collagen I的表达,并下调Smad2、TβR1、TβR2的mRNA和蛋白水平。
研究意义
为苦参碱相关药物开发和临床治疗胰腺纤维化提供了可靠的理论基础。

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

建立胰腺纤维化动物模型

通过三硝基苯磺酸诱导建立大鼠胰腺纤维化模型,以模拟疾病状态。

对大鼠进行麻醉后,开腹,将4.5号注射针插入胆胰管,注入含三硝基苯磺酸的乙醇磷酸盐缓冲液,夹闭十二指肠端,维持压力10分钟,缝合腹腔。

2

分组与给药

比较苦参碱对胰腺纤维化的影响。

将32只大鼠分为Control、Sham、Model和Matrine组,每组8只。Matrine组在造模后3周开始,每日腹腔注射苦参碱注射液100 mg/kg,持续4周。

3

病理组织学评估

评估胰腺组织的病理改变和纤维化程度。

收集胰腺组织,固定、包埋、切片,进行HE、Masson和Azan染色,光学显微镜下观察。

4

免疫组化检测蛋白表达

检测胰腺组织中α-SMA、TGF-β1和collagen I的表达水平。

胰腺组织切片经抗原修复、封闭后,与一抗孵育,再与二抗孵育,DAB显色,苏木素复染,显微镜观察并定量。

5

RT-PCR检测mRNA水平

检测胰腺组织中Smad2、TβR1、TβR2的mRNA表达。

提取总RNA,反转录为cDNA,使用SYBR Green进行实时定量PCR,GAPDH作为内参。

6

Western blot检测蛋白水平

检测胰腺组织中Smad2、TβR1、TβR2的蛋白表达。

提取总蛋白,BCA定量,SDS-PAGE电泳,转膜,抗体孵育,ECL显影,GAPDH为内参。

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
苦参碱注射液Chia Tai Tianqing Pharmaceutical Group Co., Ltd.1201117204
兔抗I型胶原蛋白抗体Biosynthesis Biotechnology Co., Ltd.bs-0578R
α-平滑肌肌动蛋白兔多克隆抗体Biosynthesis Biotechnology Co., Ltd.bs-10196R
TGF-β1兔多克隆抗体ABclonal TechnologyA2124
TGF-β受体1兔多克隆抗体Abcamab31013
Smad2兔单克隆抗体Abcamab33875
GAPDH兔多克隆抗体Abcamab9485
TRIzol试剂CWBiotechCW0580
HiFiScript cDNA合成试剂盒CWBiotechCW2569
BCA蛋白定量试剂盒CWBiotech--
UltraSYBR混合液CWBiotechCW0957
切片机Bona Medical TechnologyBQ-318D
光学显微镜OlympusCX41
微量注射泵Angel Electronic Equipment Co., Ltd.AJ-5805
荧光定量PCR仪Bio-RadCFX
凝胶成像系统Bio-RadChemiDoc™
SPSS软件IBM Corp.19.0
Image-Pro Plus软件Media Cybernetics6.0
Quantity one软件Bio-Radv4.62

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
大鼠品系、性别、周龄、麻醉剂剂量、注入胆胰管的TNBS浓度和体积、维持时间
阅读提示:Materials and Methods: Pancreatic fibrosis model establishment
分组与给药
分组数量、每组样本量、苦参碱剂量、注射途径、开始和持续给药时间
阅读提示:Materials and Methods: Animal grouping
组织学染色
固定液、切片厚度、染色时间、染料种类
阅读提示:Materials and Methods: HE staining, Masson staining, Azan staining
免疫组化
抗原修复方法、一抗稀释比例、二抗稀释比例、显色时间
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemical staining
RT-PCR
引物序列、PCR循环参数、内参基因、仪器
阅读提示:Materials and Methods: RT-PCR, Table 1
Western blot
一抗稀释比例、二抗稀释比例、内参蛋白、曝光时间
阅读提示:Materials and Methods: Western blot