三白草通过NF-κB/COX-2和PGE2通路控制过敏性肺部疾病

Saururus chinensis-controlled allergic pulmonary disease through NF-κB/COX-2 and PGE2 pathways.

作者信息MiKyung Song, Soon-Young Lee, Minhee Kim, Sangwoug Park, Juyeon Park, Yongbum Kwon, Dae-Hun Park
PMID33024647
期刊PeerJ
发布时间2020-09-24
DOI10.7717/peerj.10043

实验完整度

包含动物模型(OVA+FD诱导)、组织病理学评估、RT-PCR、ELISA、免疫荧光、免疫组化等实验方法,以及分子通路验证。

主要模型

BALB/c小鼠(卵清蛋白和细粉尘诱导的过敏性肺部疾病模型)

重点核对

实验分组:CON、OVA+FD、OVA+FD+DEX、50/150/300 mg/kg SC处理组 OVA诱导:腹腔注射20 µg卵清蛋白和1 mg氢氧化铝,间隔1周两次;雾化暴露30分钟/天,共5天 SC给药剂量:50、150、300 mg/kg,口服 样本量:每组n=6(BALF和血清分析)或n=8(组织病理学) 检测指标:BALF中WBC、中性粒细胞、炎症细胞计数,血清IgE水平,肺组织H&E和PAS染色评分

摘要

三白草是一种多年生草本植物,分布于韩国、中国、日本等亚洲东北部地区,并用作传统药物。研究表明,三白草水提取物(LHF618®)中的四种主要成分为miquelianin (11.75 ± 0.092 mg/g)、芦丁 (1.20 ± 0.008 mg/g)、槲皮苷 (2.38 ± 0.389 mg/g)和槲皮素 (0.068 ± 0.017 mg/g)。三白草可通过抑制BALF中白细胞和中性粒细胞的作用以及血清中IgE的水平,改善卵清蛋白或细粉尘诱导的过敏性肺部疾病的症状。三白草剂量依赖性地恢复了形态学变化,如黏液过度分泌(从2.7 ± 0.46降至0.6 ± 0.65)、肺上皮细胞增生(从2.4 ± 0.55降至0.7 ± 0.67)和炎症细胞浸润(从2.3 ± 0.45降至0.6 ± 0.43),并有效控制了IL-13的cDNA水平和蛋白水平。它抑制NF-κB易位和COX-2蛋白合成,并抑制PGE2的表达。我们的结果表明,三白草通过抗炎通路NF-κB/COX-2和PGE2控制了过敏性肺部疾病。三白草可能成为针对细粉尘诱导的过敏性肺部疾病的有前景的药物候选物。

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
三白草水提取物能否改善卵清蛋白和细粉尘诱导的过敏性肺部疾病及其潜在机制?
核心机制
三白草通过抑制NF-κB核易位、COX-2蛋白合成和PGE2表达,从而减轻过敏性肺部疾病的炎症反应。
主要证据
SC剂量依赖性地减少BALF中白细胞、中性粒细胞和炎症细胞,降低血清IgE,恢复肺部形态学改变,并抑制IL-13的mRNA和蛋白水平;免疫荧光和免疫组化显示SC抑制NF-κB易位和COX-2表达,并降低PGE2阳性细胞数。
研究意义
三白草可能作为治疗细粉尘诱导的过敏性肺部疾病的候选药物。

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

SC成分分析

鉴定SC水提取物的主要活性成分。

使用HPLC分析SC水提取物,以miquelianin、芦丁、槲皮苷和槲皮素为标准品。

2

动物模型建立与分组

建立过敏性肺部疾病模型,并模拟细粉尘暴露。

使用BALB/c小鼠,通过腹腔注射OVA致敏,并雾化暴露OVA和细粉尘诱导疾病;SC处理组口服不同剂量SC。

3

BALF和血清分析

评估SC对过敏性肺部疾病相关免疫指标的影响。

收集BALF,计数白细胞、中性粒细胞和炎症细胞;ELISA检测血清IgE。

4

组织病理学评估

评估SC对肺组织形态学改变的影响。

肺组织固定、包埋、切片,进行H&E和PAS染色,评分黏液分泌、上皮增生和炎症细胞浸润。

5

RT-PCR和ELISA检测细胞因子

检测SC对细胞因子表达的影响。

提取肺组织RNA和蛋白,检测IL-13等细胞因子的mRNA和蛋白水平。

6

免疫荧光和免疫组化

验证SC对NF-κB易位、COX-2表达和PGE2水平的影响。

肺组织切片进行免疫荧光染色检测NF-κB和COX-2定位,免疫组化检测PGE2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
沃特世Alliance e2695高效液相色谱系统Waters--
沃特世2998光电二极管阵列检测器Waters--
Fortis C18分析柱----
甲醇JT Baker--
甲酸Daejung Chemicals & Metals Co. Ltd.--
米奎利宁Sigma-Aldrich--
芦丁Sigma-Aldrich--
槲皮素Sigma-Aldrich--
槲皮苷InterPharm--
卵清蛋白Sigma-Aldrich--
氢氧化铝水合物Sigma-Aldrich--
细粉尘(千枚岩粉末,PH-DG2000)Hongik Bio Tech Co. Ltd.--
地塞米松----
唑来替尔Virbac--
Hemavet多物种血液学系统Drew Scientific Inc--
Diff-Quick染色Thermo Fisher Scientific Inc.--
RNeasy微型试剂盒Qiagen--
qTOWER2.2荧光定量PCR仪Analytik Jena--
RIPA裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific--
OptEIA小鼠ELISA试剂盒BD Biosciences--
Cymax小鼠ELISA试剂盒AbFrontier--
MUTISKAN Sky酶标仪Thermo Fisher Scientific--
NF-κB抗体(PA5-16545)Thermo Fisher ScientificPA5-16545
COX-2抗体(PA1-9032)InvitrogenPA1-9032
FITC标记的IgG(315-095-003)Jackson Immunoresearch315-095-003
Alexa Fluor 555标记的IgG(A-21127)Thermo Fisher ScientificA-21127
DAPI染色液(62249)Thermo Fisher Scientific62249
K1-Fluo共聚焦显微镜Nanoscope System--
PGE2抗体(bs-2639R)Biossbs-2639R
Vector实验室通用快速试剂盒Vector Laboratories--
Axioscope A1显微镜Carl Zeiss--

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
BALB/c小鼠(雄性?),8周龄?;饲养条件;致敏剂量(OVA 20 µg + Al(OH)3 1 mg / 500 µL生理盐水);激发条件(雾化OVA和FD,30分钟/天,5天);分组及给药剂量(SC 50,150,300 mg/kg,口服)
阅读提示:Materials & Methods - Animal schedule, Figure 1
BALF和血清分析
BALF收集方法(0.4 mL PBS);细胞计数方法;IgE检测试剂盒及步骤
阅读提示:Materials & Methods - Bronchoalveolar Fluid (BALF) and Serum Analysis
组织病理学评估
固定、包埋、切片厚度(4 µm);H&E和PAS染色方法;评分标准(黏液分泌、上皮增生、炎性浸润0-3级)
阅读提示:Materials & Methods - Histopathological evaluation, Figure 4, Table 2
RT-PCR
RNA提取方法;引物序列(表1);RT-PCR循环条件(95°C 5s, 65°C 30s, 40循环)
阅读提示:Materials & Methods - Reverse transverse-poly chain reaction (RT-PCR) Analysis, Table 1
ELISA
蛋白提取方法;ELISA试剂盒(IFN-γ, IL-5, TNF-α用OptEIA;IL-13用AbFrontier)
阅读提示:Materials & Methods - Enzyme-linked immunosorbent Assay (ELISA)
免疫荧光
抗体稀释浓度;染色步骤;图像采集参数
阅读提示:Materials & Methods - Immunofluorescence assay
免疫组化
抗原修复方法(0.1 M柠檬酸钠缓冲液,3% H2O2甲醇);抗体稀释度(1:100);信号检测步骤
阅读提示:Materials & Methods - Immunohistochemistry Assay –PGE2
统计分析
统计方法(one-way ANOVA,Dunnett's多重比较);显著性水平(p < 0.05)
阅读提示:Materials & Methods - Statistical analysis