三草调胃汤通过Hedgehog信号通路治疗MNNG诱导的胃癌前病变的机制研究

Study on the Mechanism of Sancao Tiaowei Decoction in the Treatment of MNNG-Induced Precancerous Lesions of Gastric Carcinoma Through Hedgehog Signaling Pathway.

作者信息Yan Cai, Ying Cao, Shuang Cheng, Lijun Zou, Ting Yang, Yuxin Zhang, Qiyang Shou, Binhai Chen, Weijian Chen
PMID35646631
发布时间2022-05-11
DOI10.3389/fonc.2022.841553

实验完整度

包含临床回顾性观察、大鼠体内模型、分子检测(RT-PCR、免疫组化)及组学分析(转录组测序)等多个独立证据层级,并进行了功能与机制验证。

主要模型

SD大鼠MNNG诱导PLGC模型 PLGC患者临床样本(112例)

重点核对

模型建立:28只大鼠饮用含MNNG(100 μg/ml)和0.03%雷尼替丁饲料,持续10周 药物干预:SCTWD灌胃剂量22.4 g/kg(8 ml/kg),持续16周 检测方法:HE染色、ELISA、RT-PCR、免疫组化 统计标准:FC≥2或≤0.5,P<0.05

摘要

三草调胃汤(SCTWD)是陈卫建教授创制的用于防治胃癌前病变(PLGC)的中药方剂,但其机制尚不明确。本研究旨在评估SCTWD对1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍诱导的PLGC大鼠的治疗效果及其机制。我们发现,SCTWD能有效修复胃黏膜损伤,逆转PLGC进程,并在一定程度上抑制胃癌的发生。苏木精-伊红(HE)染色结果显示,黏膜腺体的数量和排列以及固有层中的单核细胞数量均有不同程度的改善;酶联免疫吸附试验(ELISA)显示,药物治疗组的PG I和PGR显著升高;逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测显示,SCTWD能显著上调大鼠胃组织中Shh、Ptch和Gli-1的表达水平。免疫组织化学方法显示,SCTWD能显著上调Shh、Gli-1、Smo、cyclin D1、CDKN2A/p16INK4a和NF-κBP65的蛋白表达,同时降低Ptch的表达。通过对UPLC-Q-TOF-MS筛选出的75种化合物进行初步分析,主要成分如有机酸、酯和酸酐、黄酮类、酚类、丹参酮类等具有抗炎和抗肿瘤药理作用。KEGG富集分析结果显示,发现了5条与本项目相关的信号通路,并呈现了33个差异基因以构建互作网络。这些结果表明,SCTWD对PLGC具有良好的调节作用,因此可能具有多靶点效应;SCTWD不仅能显著改善PLGC大鼠胃黏膜的病理变化,而且对hedgehog信号通路具有强大的调节作用。

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
三草调胃汤对MNNG诱导的胃癌前病变大鼠的治疗效果及其通过Hedgehog信号通路发挥作用的机制。
核心机制
SCTWD通过下调Hh信号通路中Shh、Smo、Gli-1等关键因子的表达,上调Ptch表达,从而抑制Hh信号通路的异常激活,改善胃黏膜病理变化。
主要证据
大鼠模型实验显示,SCTWD治疗后胃黏膜病理改善,PG I和PGR升高,RT-PCR显示Shh、Ptch、Gli-1 mRNA上调,免疫组化显示相关蛋白表达改变。
研究意义
研究为SCTWD治疗PLGC提供了药理依据,并提示其可能通过多靶点效应发挥治疗作用。

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

化合物分析

鉴定SCTWD水提物中的主要化学成分。

采用UPLC-Q-TOF-MS对SCTWD水提物进行正负离子模式分析,鉴定出75种化合物。

2

动物模型建立与分组

建立MNNG诱导的PLGC大鼠模型,并分组进行药物干预。

36只SD大鼠,8只作为空白组,28只造模。模型组自由饮用含MNNG(100 μg/ml)的水和含0.03%雷尼替丁的饲料,持续10周。造模成功后,模型大鼠随机分为模型组和SCTWD治疗组,每组9只。治疗组每天灌胃SCTWD(22.4 g/kg),模型组给予生理盐水,持续16周。

3

胃黏膜病理学观察

评估SCTWD对PLGC大鼠胃黏膜组织病理变化的影响。

取胃组织,HE染色,光镜下观察胃黏膜结构、腺体排列、炎症细胞浸润等。

4

血清学指标检测

检测大鼠血清中PG I、PG II水平并计算PGR,评估胃黏膜萎缩状态。

采用ELISA法检测血清PG I、PG II水平,计算PGR值。

5

Hh信号通路mRNA表达检测

检测胃组织中Shh、Ptch、Gli-1的mRNA表达水平。

提取胃组织RNA,RT-PCR检测Shh、Ptch、Gli-1 mRNA表达。

6

Hh信号通路蛋白表达检测

检测胃黏膜中Hh信号通路相关蛋白的表达。

采用免疫组化法检测Shh、Ptch、Gli-1、Smo、Cyclin D1、CDKN2A/p16INK4a、NF-κBp65、IL-6、IL-8蛋白表达。

7

转录组测序分析

筛选SCTWD治疗前后的差异表达基因,并进行功能富集分析。

对大鼠胃组织进行转录组测序,筛选差异基因(FC≥2或≤0.5,P<0.05),进行GO和KEGG富集分析,构建蛋白质互作网络。

8

临床疗效观察

评估SCTWD对PLGC患者临床症状和病理变化的改善作用。

回顾性分析112例PLGC患者,在SCTWD治疗6个月后,比较治疗前后临床症状和病理组织学变化。

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
雷尼替丁杭州奎腾生物科技有限公司--
二甲苯上海伊恩化学科技有限公司--
Harris苏木素染液合肥白鲨生物科技有限公司BL702A
伊红染液(醇溶)合肥白鲨生物科技有限公司BL703A
中性树胶合肥白鲨生物科技有限公司BL704A
山羊抗小鼠IgG-HRP合肥白鲨生物科技有限公司BL001A
山羊抗兔IgG-HRP合肥白鲨生物科技有限公司BL003A
兔二步法检测试剂盒(增强酶标山羊抗兔IgG聚合物)北京中杉金桥生物技术有限公司PV-9001
浓缩DAB试剂盒北京中杉金桥生物技术有限公司ZLI-9017
柠檬酸盐缓冲液北京中杉金桥生物技术有限公司ZLI9065
PBS磷酸盐缓冲液北京中杉金桥生物技术有限公司ZLI-9062
RIPA裂解液上海碧云天生物技术有限公司P0013B
4-20% SDS-PAGE预制胶上海碧云天生物技术有限公司P0057A
Western一抗二抗去除液上海碧云天生物技术有限公司P0025-250ml
肌动蛋白抗体(小鼠单克隆抗体)上海碧云天生物技术有限公司AA128
Gli-1兔多克隆抗体上海碧云天生物技术有限公司AF6990
Smo兔多克隆抗体上海碧云天生物技术有限公司AF8010
PTCH1兔多克隆抗体上海碧云天生物技术有限公司AF7836
NF-κB p65抗体上海碧云天生物技术有限公司AN365
Cyclin D1兔多克隆抗体上海碧云天生物技术有限公司AF0126
CDKN2A/p16INK4a兔多克隆抗体上海碧云天生物技术有限公司AF6471
HRP标记的山羊抗兔IgG (Hendl)上海碧云天生物技术有限公司A0208
PageRuler预染蛋白LadderThermo Fisher Scientific26617
兔抗patched抗体北京博森生物技术有限公司bs-1614R
Shh抗体Proteintech Group20697-1-AP
大鼠血清TNF-α ELISA试剂盒上海朗顿生物科技有限公司BEP30635
大鼠血清胃蛋白酶原I ELISA试剂盒上海朗顿生物科技有限公司BEP30821
大鼠血清胃蛋白酶原II ELISA试剂盒上海朗顿生物科技有限公司BEP30896
大鼠血清胃泌素ELISA试剂盒上海朗顿生物科技有限公司BEP30675
大鼠IL-6试剂盒AbcamAB234570
大鼠IL-8 ELISA试剂盒上海索莱宝生物科技有限公司SEKR-0071
IL-8抗体(内参)Affinity BiosciencesDF6698
IL-6抗体(内参)Affinity BiosciencesDF6087
RNA提取试剂盒TaKaRa BioAHF1991D
RT逆转录试剂盒TaKaRa BioRR036A
SYBR Green荧光定量PCR染料TaKaRa BioAK9301
超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱WatersSYNAPT G2-Si
三草调胃汤----

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
模型建立
造模大鼠自由饮用含MNNG (100 μg/ml)和0.03%雷尼替丁饲料,持续10周,需确认药物浓度和造模时间。
阅读提示:见Materials and Methods中的Grouping, Modeling, and Intervention
药物干预
SCTWD给药剂量为22.4 g/kg(8 ml/kg),灌胃每天一次,持续16周,需确认剂量和给药方式。
阅读提示:见Materials and Methods中的Grouping, Modeling, and Intervention
病理学检查
HE染色观察胃黏膜病理变化,需确认取材部位和固定液(4%多聚甲醛)。
阅读提示:见Materials and Methods中的Index Detection和Figure 3B
血清学检测
ELISA检测血清PG I、PG II,并计算PGR,需确认试剂盒货号和操作步骤。
阅读提示:见Materials and Methods中的Detection of Serum PG I and PG II
分子表达检测
RT-PCR检测Shh、Ptch、Gli-1 mRNA,免疫组化检测相关蛋白,需确认引物序列、抗体货号和修复条件。
阅读提示:见Materials and Methods中的RT-PCR和Immunohistochemical部分
转录组分析
转录组测序筛选差异基因(FC≥2或≤0.5,P<0.05),需确认测序平台和数据分析标准。
阅读提示:见Materials and Methods中的Analysis of Rat Gastric Tissue by Reference Transcriptome Sequencing