Hispidin通过ROS依赖性MAPK信号传导抑制LPS诱导的BV-2小胶质细胞中一氧化氮的产生

Hispidin inhibits LPS-induced nitric oxide production in BV-2 microglial cells via ROS-dependent MAPK signaling.

作者信息Mei-Hua Jin, Dong-Qin Chen, Ying-Hua Jin, Ying-Hao Han, Hu-Nan Sun, Taeho Kwon
PMID34335912
发布时间2021-09
DOI10.3892/etm.2021.10402

实验完整度

包含细胞活力、NO检测、Western blot、RT-PCR、流式细胞术和荧光显微镜等多种实验,并有信号通路抑制剂验证,但未涉及动物模型或患者样本。

主要模型

BV-2小胶质细胞系

重点核对

hispidin浓度:1、5、10、20 µg/ml LPS浓度:1 µg/ml hispidin预处理时间:30 min LPS处理时间:0、1、3、6、12、24 h 细胞接种密度:4x10^3 cells/well(96孔板)

摘要

神经炎症与许多神经退行性疾病相关。中枢神经系统中微胶质细胞的异常激活是神经炎症的主要特征。一氧化氮自由基由激活的微胶质细胞产生,中枢神经系统中大量一氧化氮的长期存在可导致神经炎症和疾病。Hispidin是一种来源于桑黄(一种珍贵的药用蘑菇)的多酚类物质,具有强抗氧化、抗癌和抗糖尿病特性。先前研究表明,hispidin通过脂多糖诱导的RAW264.7巨噬细胞显著抑制一氧化氮的产生。因此,本研究使用MTT法检测hispidin对细胞活力的影响。Griess试剂分析用于测量一氧化氮的产生。逆转录半定量PCR和western blotting用于评估hispidin对iNOS mRNA和MAPK/ERK/JNK蛋白水平的影响。荧光显微镜和流式细胞术用于检测hispidin对ROS产生和细胞吞噬作用的影响。目前的结果表明,hispidin能显著抑制LPS刺激的BV-2小胶质细胞中一氧化氮产生和iNOS表达的增加。hispidin对一氧化氮产生的抑制作用与iNOS抑制剂硫酸S-甲基异硫脲相似。信号研究表明,hispidin显著抑制LPS诱导的丝裂原活化蛋白激酶和JAK1/STAT3的激活,尽管不影响NF-κB信号通路。在LPS刺激的BV-2小胶质细胞中的观察结果表明,hispidin可能作为治疗一氧化氮诱导的神经炎症的候选药物,并可能作为一种新型iNOS抑制剂。

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
hispidin是否能抑制LPS诱导的BV-2小胶质细胞中一氧化氮的产生及其潜在机制。
核心机制
hispidin通过抑制MAPK(JNK、p38、ERK)和JAK1/STAT3信号通路的磷酸化,下调iNOS蛋白表达,从而减少NO产生,但NF-κB通路未受影响。
主要证据
Western blot显示hispidin降低LPS诱导的MAPK和JAK1/STAT3磷酸化及iNOS蛋白表达;Griess试剂显示NO产量下降;MAPK抑制剂和iNOS抑制剂(SMT)降低NO和iNOS表达,而NAC无此作用。
研究意义
hispidin可能作为治疗NO诱导的神经炎症的候选药物,并可能作为一种新型iNOS抑制剂。

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

细胞活力检测

评估hispidin对BV-2小胶质细胞的毒性作用

用不同浓度hispidin处理BV-2细胞24小时,MTT法检测细胞活力。

2

NO产生检测

评估hispidin对LPS诱导的NO产生的抑制作用

BV-2细胞用hispidin预处理30分钟,再以LPS刺激,收集培养上清,Griess试剂测量NO水平。

3

iNOS蛋白和mRNA表达检测

评估hispidin对iNOS表达的影响

Western blot检测iNOS蛋白水平,RT-PCR检测iNOS mRNA水平。

4

ROS水平检测

评估hispidin对LPS诱导的ROS产生的影响

使用CM-H2DCFDA和DHE染色,通过流式细胞术和荧光显微镜检测细胞内ROS水平。

5

信号通路分析

探索hispidin抑制NO产生的信号通路机制

Western blot检测MAPK(JNK、p38、ERK)、JAK1/STAT3和NF-κB通路蛋白的磷酸化水平,并使用通路抑制剂验证。

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。

验证细胞活力
检测NO产生

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基HyCloneSH30003.01
胎牛血清HyCloneSH30070.03
青霉素/链霉素Beijing SolarbioP1400
HispidinSigma-AldrichH5257
脂多糖Sigma-AldrichL4391
MTTSigma-Aldrich--
N-乙酰半胱氨酸Beijing SolarbioIA0050
PD98059BeyotimeS1805
SB203580BeyotimeS1863
SP600125BeyotimeS1876
CM-H2DCFDABeyotimeS0033S
二氢乙啶BeyotimeS0063
Hoechst 33258Beijing SolarbioB8030
p-STAT3抗体BIOSSbsm-52210R
STAT3抗体BIOSSbsm-52235R
p-JNK抗体BIOSSbsm-52462R
IκB-α抗体BIOSSbsm-52169R
p-JAK1抗体BIOSSbs-3238R
JAK1抗体BIOSSbs-1439R
p-ERK抗体BIOSSbs-3238R
JNK抗体BIOSSbs-10562R
p-P38抗体BIOSSbs-5477R
P38抗体BIOSSbs-0637R
β-actin抗体Abcamab8226
HRP标记的山羊抗兔IgGSangon BiotechD111018
HRP标记的抗小鼠IgGSangon BiotechD110097
ECL Western印迹底物Beijing SolarbioPE0010
TRIzol®试剂Invitrogen10296028
PrimeScript™试剂盒(含gDNA Eraser)Takara BioRR047A
SuperScript™ IV一步法RT-PCR系统Thermo Fisher Scientific12595025
硝酸纤维素膜EMD Millipore--
UV Max动力学酶标仪Molecular Devices--
Amersham Imager 600Cytiva--
EVOS® XL核心细胞培养显微镜Thermo Fisher Scientific--

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
细胞培养
BV-2细胞培养条件:DMEM+10% FBS+1% P/S,37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
药物处理
hispidin浓度:1、5、10、20 µg/ml;LPS浓度:1 µg/ml;预处理时间30 min
阅读提示:Results, Figure 1 legend
NO检测
Griess试剂法,测量波长540 nm
阅读提示:Materials and methods, Detection of NO production by Griess reagent
iNOS表达
Western blot和RT-PCR检测iNOS表达
阅读提示:Results, Figure 2 and Figure S1
信号通路
MAPK抑制剂(SB203580、PD98059、SP600125)、NAC、SMT的使用浓度和处理时间
阅读提示:Results, Figure 3 legend