红景天苷和异鼠李素减轻尾加压素II诱导的体内外炎症反应:涉及调节RhoA/ROCK II通路

Salidroside and isorhamnetin attenuate urotensin II-induced inflammatory response in vivo and in vitro: Involvement in regulating the RhoA/ROCK II pathway.

作者信息Chenjing Wang, Xiaodong Nan, Shuyan Pei, Yu Zhao, Xiaokun Wang, Shijie Ma, Guoyan Ma
PMID33732368
发布时间2021-04
DOI10.3892/ol.2021.12553

实验完整度

包含体内大鼠模型和体外原代VSMCs两个独立证据层级,并通过ELISA、RT-qPCR和Western blot进行功能验证和机制验证。

主要模型

Wistar大鼠(体内亚急性UII输注模型) 原代大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)

重点核对

UII剂量:大鼠皮下输注10 ng/kg/min,持续7天;细胞处理10^-6 mol/l,24小时 药物预处理浓度:红景天苷和异鼠李素在体内为12和24 mg/kg,在体外为1、3和10 µM,预处理1小时 检测指标:血清/培养上清中TNF-α、IL-1β、IL-10和MIF水平,以及RhoA和ROCK II的mRNA和蛋白表达 对照:正常对照(生理盐水)、UII模型组和药物预处理组

摘要

尾加压素II(UII)是一种重要的血管收缩肽,在动脉粥样硬化的发病机制中引起炎症反应。既往研究报道,Ras同源基因家族成员A(RhoA)/Rho激酶(ROCK)通路调节动脉粥样硬化过程中的炎症反应。然而,据我们所知,RhoA/ROCK通路是否介导UII的炎症效应此前尚未阐明。红景天苷和异鼠李素是两种早期开发的抗氧化藏药,均显示出抗动脉粥样硬化的心脏保护作用。因此,本研究旨在探讨红景天苷、异鼠李素或两种药物联合对UII诱导的体内(大鼠)或体外[原代血管平滑肌细胞(VSMCs)]炎症反应的保护作用,并探讨RhoA/ROCK通路在这些过程中的作用。通过ELISA检测炎症标志物水平。使用逆转录定量PCR和western blot检测RhoA和ROCK II的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,红景天苷、异鼠李素及两者联用降低了亚急性输注UII大鼠血清及原代VSMCs暴露于UII的培养上清中促炎细胞因子TNF-α和IL-1β的水平,并增加了抗炎细胞因子IL-10和巨噬细胞迁移抑制因子的水平。此外,在对应于人体治疗性血浆浓度的浓度下,红景天苷、异鼠李素及两者联用在体内和体外均减弱了RhoA和ROCK II的mRNA和蛋白表达水平。因此,这些药物可在UII条件下抑制RhoA/ROCK II通路。与单独使用红景天苷和异鼠李素相比,红景天苷和异鼠李素联合用药对炎症反应和RhoA/ROCK II通路没有表现出更强的抑制作用。总之,结果表明红景天苷、异鼠李素及两者联用抑制了RhoA/ROCK II通路,进而减轻了UII诱导条件下的炎症反应,从而在动脉粥样硬化中发挥心脏保护作用。

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
探讨RhoA/ROCK II通路是否介导UII诱导的炎症反应,以及红景天苷和异鼠李素能否通过调节该通路发挥抗炎和心脏保护作用。
核心机制
红景天苷和异鼠李素通过抑制RhoA/ROCK II通路,减轻UII诱导的炎症反应,从而发挥抗动脉粥样硬化作用。
主要证据
在UII处理的大鼠和原代VSMCs中,红景天苷、异鼠李素及其联合用药均降低促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)并升高抗炎细胞因子(IL-10、MIF),同时下调RhoA和ROCK II的mRNA和蛋白表达。
研究意义
该研究为红景天苷和异鼠李素单独或联合用于治疗动脉粥样硬化提供了新的理论基础,并可能为这两种藏药在预防动脉粥样硬化相关心血管疾病中的临床联合用药提供理论指导。

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

大鼠模型建立与药物干预

建立UII诱导的体内炎症模型,并评估红景天苷、异鼠李素及其联合给药对炎症反应的影响。

将120只雄性Wistar大鼠随机分为8组,通过皮下植入渗透微泵输注UII(10 ng/kg/min)或生理盐水7天,并给予不同剂量的红景天苷和异鼠李素。

2

原代VSMCs分离与鉴定

获取并验证原代血管平滑肌细胞,用于体外实验。

从成年雄性Wistar大鼠主动脉中分离VSMCs,通过形态学和α-actin免疫细胞化学染色进行鉴定。

3

体外UII刺激及药物预处理

确定UII对VSMCs的炎症反应和RhoA/ROCK II通路的影响,并评估红景天苷和异鼠李素的保护作用。

VSMCs用不同浓度UII处理24小时,或先用红景天苷、异鼠李素预处理1小时,再加入UII(10^-6 mol/l)共处理24小时。

4

炎症因子水平检测

评估UII及药物对炎症因子分泌的影响。

收集大鼠血清和细胞培养上清,使用ELISA试剂盒检测TNF-α、IL-1β、IL-10和MIF的水平。

5

RhoA/ROCK II表达检测

验证UII和药物对RhoA/ROCK II通路在mRNA和蛋白水平的影响。

提取大鼠胸主动脉和VSMCs的总RNA和蛋白,通过RT-qPCR和Western blot检测RhoA、ROCK II的表达。

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
尾加压素IISigma-AldrichU4753
红景天苷Sigma-Aldrich05410590
异鼠李素Sigma-Aldrich17794
DMEM培养基Gibco11965092
胎牛血清Gibco16140071
抗RhoA抗体Cell Signaling Technology2117s
抗ROCK II抗体Cell Signaling Technology9029s
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
渗透微泵AlzetModel 2006D
Histostain-链霉亲和素-过氧化物酶试剂盒Beijing Biosynthesis BiotechnologySP-0023
抗α-平滑肌肌动蛋白抗体Beijing Biosynthesis Biotechnologybs-0189R
Heraeus 5% CO2培养箱Thermo Fisher Scientific--
激光共聚焦显微镜Leica Microsystems--
TNF-α ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Research InstituteH052
IL-1β ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Research InstituteH002
IL-10 ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Research InstituteH009
MIF ELISA试剂盒BioLegend438408
Multiskan酶标仪Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen15596018
PrimeScript RT试剂盒Takara BioRR037B
Platinum SYBR Green qPCR SuperMixInvitrogen11744100
ABI Prism 7500系统MP Biomedicals--
RIPA裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013K
BCA蛋白测定试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0012
PVDF膜EMD MilliporeIPVH00010
HRP标记二抗Cell Signaling Technology7077
化学发光成像分析系统Pierce32106
Bio-Rad ChemiDoc XRSBio-Rad Laboratories--

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
UII剂量(10 ng/kg/min)、输注时间(7天)、给药途径(皮下)、药物剂量(12或24 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、动物品系(Wistar大鼠)、性别(雄性)、体重(180-200g)、周龄(8周)
阅读提示:Materials and methods - Rat modeling and animal treatment
细胞培养
UII浓度(10^-6 mol/l)、处理时间(24小时)、药物预处理浓度(1、3、10 µM)、预处理时间(1小时)、细胞类型(原代VSMCs)、培养条件(DMEM+10%FBS,37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and treatment
炎症因子检测
ELISA试剂盒(TNF-α、IL-1β、IL-10、MIF)、检测样本(血清或培养上清)、上样量(500 µM)、抗体量(200 µM)、孵育时间(2小时室温)、二抗孵育(1小时室温)、检测波长(450 nm)
阅读提示:Materials and methods - Measurement of inflammatory markers in the culture supernatant using ELISA
RhoA/ROCK II表达检测
RT-qPCR条件(逆转录条件:25°C 10min,48°C 45min,95°C 6min;扩增:95°C 1min,40个循环95°C 5s,60°C 15s,72°C 30s)、引物序列、Western blot蛋白上样量(30 µg)、一抗稀释比例(1:2000)、二抗稀释比例(1:5000)
阅读提示:Materials and methods - Reverse transcription-quantitative PCR assay and Western blot analysis
统计分析
统计方法(one-way ANOVA,Bonferroni校正)、显著性水平(P<0.05)、数据展示(mean ± SD,≥3次独立实验)
阅读提示:Materials and methods - Statistical analysis