羟基红花黄色素A减轻异丙肾上腺素和血管紧张素II诱导的心肌纤维化

Hydroxysafflor yellow A mitigates myocardial fibrosis induced by isoproterenol and angiotensin II.

作者信息Peiran Cong, Guangming Huang, Yuanyuan Zhao, Yuhuai Lan
PMID36628216
发布时间2022-12-15
DOI--

实验完整度

体内小鼠模型(ISO诱导)与体外CFs模型(Ang II诱导)结合,包含功能验证(增殖、迁移)和机制验证(Western blot、ROS检测)等至少两个独立证据层级。

主要模型

C57BL/6小鼠心肌纤维化模型(ISO皮下注射) 新生C57BL/6小鼠原代心脏成纤维细胞(Ang II诱导)

重点核对

ISO给药剂量:5 mg/kg/day,皮下注射,连续2周 HSYA体内给药剂量:100 mg/kg/day,灌胃,连续2周 体外CFs培养:HSYA预处理浓度50、100、200 μM,1小时,Ang II 100 nM 实验分组:体内分为对照组、ISO组、ISO+HSYA组,每组12只;体外实验n=3重复 检测指标:Masson染色、免疫组化、免疫荧光、Western blot、ROS检测

摘要

目的:探讨羟基红花黄色素A(HSYA)对异丙肾上腺素(ISO)和血管紧张素II(Ang II)诱导的心肌纤维化的潜在抑制作用及其可能的潜在机制。方法:在体内,小鼠皮下注射ISO并通过灌胃给予HSYA。采用Masson三色染色、免疫组织化学染色和免疫荧光实验分别评估胶原蛋白和炎症因子的表达和定位。在体外,用不同剂量的HSYA处理心脏成纤维细胞(CFs),并用Ang II诱导。使用伤口愈合实验评估细胞增殖和迁移。使用Cell Counting Kit-8测量细胞活力。通过Western blotting检测Collagen I、Collagen III、Smad2/3的磷酸化、Smad2/3、TGFβ1、白细胞介素(IL)-1β、IL-18、NLRP3炎症小体相关蛋白。使用2‘,7’-二氯荧光素二乙酸酯测定法评估活性氧(ROS)水平。结果:HSYA显著抑制了ISO诱导的小鼠心肌纤维化、NLRP3炎症小体激活以及IL-18和IL-1β的表达。HSYA显著降低了CFs的增殖和迁移,并抑制了Collagen I和Collagen III的积累。HSYA抑制了Ang II诱导的TGFβ1和P-Smad2/3。HSYA下调IL-1β和IL-18,阻断NLRP3激活,并减少CFs中的ROS。结论:HSYA可能通过阻断CFs中的NLRP3通路来抑制心肌纤维化。

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
HSYA是否能减轻ISO和Ang II诱导的心肌纤维化及其潜在机制?
核心机制
HSYA通过抑制NLRP3炎症小体通路、TGFβ1-Smad2/3信号通路以及ROS产生,从而减少胶原沉积和炎症反应,发挥抗心肌纤维化作用。
主要证据
体内结果显示HSYA抑制ISO诱导的心肌纤维化、NLRP3炎症小体激活及IL-18和IL-1β表达;体外CFs实验显示HSYA抑制Ang II诱导的细胞迁移、胶原合成、TGFβ1/P-Smad2/3表达、NLRP3炎症小体激活和ROS产生。
研究意义
研究表明HSYA可能成为治疗心肌纤维化的潜在药物,但研究存在局限性,需进一步验证信号通路上下游关系。

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

建立心肌纤维化动物模型及HSYA干预

验证HSYA在体内对ISO诱导的心肌纤维化的抑制作用

给C57BL/6小鼠皮下注射ISO建立心肌纤维化模型,同时灌胃给予HSYA,连续2周,通过Masson染色和免疫组化评估胶原沉积和炎症因子表达。

2

检测心肌组织中NLRP3炎症小体激活

评估HSYA对心肌纤维化中NLRP3炎症小体激活的影响

通过免疫荧光染色检测小鼠心脏冰冻切片中ASC和α-SMA的表达及共定位,以反映炎性小体激活和肌成纤维细胞活化。

3

体外培养和鉴定原代心脏成纤维细胞

建立体外心肌纤维化模型,用于机制研究

从新生小鼠心脏分离原代CFs,通过波形蛋白免疫荧光鉴定细胞纯度,并评估HSYA对细胞活力的影响以确定安全浓度范围。

4

评估HSYA对Ang II诱导的CFs迁移和胶原合成的影响

验证HSYA在细胞水平对纤维化相关功能的影响

使用伤口愈合实验检测细胞迁移,Western blot检测Collagen I和III蛋白表达,评估HSYA的抑制作用。

5

检测TGFβ1-Smad2/3信号通路

探究HSYA抑制心肌纤维化的机制是否涉及TGFβ1-Smad2/3通路

Western blot检测TGFβ1、P-Smad2/3和Smad2/3表达水平。

6

检测NLRP3炎症小体通路相关蛋白

探究HSYA是否抑制Ang II诱导的NLRP3炎症小体激活

Western blot检测IL-1β、IL-18、NLRP3、ASC和cleaved caspase-1蛋白表达。

7

检测ROS水平

评估HSYA对Ang II诱导的氧化应激的影响

使用DCFH-DA荧光探针检测细胞内ROS产生,通过荧光显微镜和多功能酶标仪量化。

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
羟基红花黄色素AMedChemExpressHY-N0567
血管紧张素IIMedChemExpressHY-13948
CCK-8试剂盒MeilunbioMA0218
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗Collagen I抗体Biossbs-10423R
抗Collagen III抗体Biossbs-0549R
抗TGF-β1抗体BosterBM3901
抗Smad2/3抗体ElabscienceE-AB-32920
抗P-Smad2/3抗体ElabscienceE-AB-21040
抗IL-1β抗体Abcamab9722
抗IL-18抗体BosterBA14935
抗NLRP3抗体Abcamab214185
抗ASC抗体Biossbs-6741R
抗cleaved caspase-1抗体Santa Cruzsc-56036
抗GAPDH抗体ZSGB-BIOTA-08
增强化学发光试剂Meilunbio--
Bio-Rad ChemiDocTM成像系统Bio-Rad--
DCFH-DA探针BeyotimeS0033S
Hoechst 33342----
抗IL-1β抗体Abcam--
抗IL-18抗体Boster--
抗ASC抗体Bioss--
抗α-SMA抗体Bioss--
FITC山羊抗小鼠二抗----
TRITC山羊抗兔二抗----
DMEM培养基----
胎牛血清----
胰蛋白酶----
抗Vimentin抗体Abcam--
Masson三色染色试剂盒Solarbio--
柠檬酸修复液----
奥林巴斯显微镜Olympus--
荧光显微镜Olympus--
Infinite M200多功能酶标仪Tecan--
酶标仪Tecan--

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
小鼠品系、性别、周龄;ISO给药剂量(5 mg/kg/day)及方式(皮下注射);HSYA给药剂量(100 mg/kg/day)及方式(灌胃);给药持续时间(2周);对照组处理(生理盐水皮下注射、无菌水灌胃)
阅读提示:Materials and methods: Establishment of myocardial fibrosis and administration of HSYA in mice
体外CFs培养
新生小鼠(3天内)的品系;胰蛋白酶浓度(0.25%);消化时间;离心转速和时间(1500 rpm,10分钟);培养时间和贴壁筛选(1-1.5小时)
阅读提示:Materials and methods: Isolation and culture of primary cardiac fibroblasts (CFs)
HSYA和Ang II处理
HSYA浓度(50、100、200 μM)及预处理时间(1小时);Ang II浓度(100 nM)及处理时间(迁移24小时、胶原48小时、NLRP3通路5小时、ROS24小时)
阅读提示:Materials and methods: HSYA and Ang II treatment in vitro
检测方法
Western blotting抗体稀释比例、孵育条件;DCFH-DA浓度(1:1000)及染色时间(20分钟);Hoechst 33342浓度(1:1000)
阅读提示:Materials and methods: Western blotting, Detection of reactive oxygen species (ROS)
统计方法
重复次数至少3次;数据正态性检验方法(Shapiro-Wilk检验);多组比较采用单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验;事后检验采用Tukey或Dunn检验;显著性水平p<0.05
阅读提示:Materials and methods: Statistical analyses