二氢杨梅素通过下调Toll样受体4依赖性细胞焦亡在体外抑制非洲猪瘟病毒复制

Dihydromyricetin inhibits African swine fever virus replication by downregulating toll-like receptor 4-dependent pyroptosis in vitro.

作者信息Yang Chen, Zebu Song, Hao Chang, Yanchen Guo, Zhi Wei, Yankuo Sun, Lang Gong, Zezhong Zheng, Guihong Zhang
PMID37438783
期刊Vet Res
发布时间2023-07-12
DOI10.1186/s13567-023-01184-8

实验完整度

高

包含体外抗病毒筛选、剂量和时间依赖性实验、时间添加实验、机制研究(TLR4/MyD88/MAPK/NF-κB通路、ROS/NLRP3炎症小体/焦亡)以及siRNA和激动剂/抑制剂回补实验等多个独立证据层级。

主要模型

猪肺泡巨噬细胞(PAMs) ASFV GZ201801 感染的 PAMs PRRSV NADC-30 感染的 PAMs SIV H1N1 感染的 PAMs

重点核对

化合物浓度(如DHM 25-100 μM) 感染复数(MOI)为1 处理时间(如24、48、72小时) TLR4抑制剂(resatorvid)或siRNA处理

摘要

非洲猪瘟(ASF)由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染引起,由于缺乏有效的防控措施,对养猪业构成巨大威胁。因此,迫切需要制定包括靶向ASFV的抗病毒药物在内的策略,以防止ASFV传播。本研究旨在鉴定具有抗ASFV活性的新型化合物。为此,我们筛选了一个包含102种化合物的小型化学库,其中天然黄酮类化合物二氢杨梅素(DHM)表现出最强的抗ASFV活性。DHM处理以剂量和时间依赖性方式抑制ASFV复制。此外,它抑制了猪繁殖与呼吸综合征病毒和猪流感病毒的复制,这表明DHM具有广谱抗病毒作用。机制上,在时间添加试验中,DHM处理通过多种方式抑制ASFV复制,包括预处理、共处理和后处理。此外,DHM处理通过调节TLR4/MyD88/MAPK/NF-κB信号通路降低了ASFV诱导的炎症介质水平。同时,DHM处理减少了ASFV诱导的活性氧积累,通过抑制ASFV诱导的NLRP3炎症小体激活进一步减少细胞焦亡。有趣的是,DHM对ASFV的作用可被皂苷VI(一种焦亡激动剂)和RS 09 TFA(一种TLR4激动剂)部分逆转,表明DHM通过调节TLR4信号抑制焦亡。此外,用瑞沙托维(一种TLR4特异性抑制剂)和靶向TLR4的小干扰RNA处理可抑制ASFV复制。总之,这些结果揭示了DHM的抗ASFV活性及其作用机制,为开发靶向ASFV的抗病毒药物提供了潜在候选化合物。

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
筛选具有抗ASFV活性的新型化合物,并探讨其作用机制。
核心机制
DHM通过下调TLR4/MyD88/MAPK/NF-κB信号通路,减少ASFV诱导的炎症因子,并抑制ROS-NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡。
主要证据
在PAMs中,DHM剂量和时间依赖性抑制ASFV复制;TLR4抑制剂和siRNA抑制ASFV复制;聚phyllin VI和RS 09 TFA可部分逆转DHM的作用。
研究意义
为开发靶向ASFV的抗病毒药物提供实验依据和潜在候选化合物。

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

化合物库筛选

鉴定具有抗ASFV活性的先导化合物。

使用CCK-8评估102种化合物的细胞毒性,并通过抗ASFV活性测定筛选出包括DHM在内的17种活性化合物。

2

DHM抗ASFV活性测定

验证DHM对ASFV复制的抑制作用。

在不同浓度DHM处理后,检测ASFV p30蛋白表达、病毒滴度和B646L转录水平。

3

时间添加实验和直接灭活实验

确定DHM抑制ASFV复制的阶段。

在ASFV感染前、同时或后加入DHM,检测病毒复制;另将ASFV与DHM混合后分离,检测直接灭活作用。

4

TLR4/MyD88信号通路验证

验证DHM是否通过下调TLR4/MyD88信号抑制ASFV。

检测ASFV感染和DHM处理后TLR4、MyD88蛋白和mRNA水平;使用TLR4抑制剂resatorvid和siRNA处理验证。

5

MAPK/NF-κB通路验证

验证DHM是否通过调节MAPK/NF-κB通路抑制炎症因子。

检测ASFV感染和DHM处理后p-P38、p-ERK、p-p65水平及IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α mRNA水平。

6

ROS和NLRP3炎症小体验证

验证DHM是否通过抑制ROS和NLRP3炎症小体激活减少焦亡。

用DCFH-DA检测ROS水平,并用EUK-134处理;检测NLRP3、ASC、caspase-1蛋白和mRNA表达。

7

细胞焦亡验证

验证DHM是否抑制ASFV诱导的细胞焦亡。

检测GSDMD和GSDMD-N表达,使用焦亡抑制剂disulfiram和激动剂polyphyllin VI处理,以及TLR4激动剂RS 09 TFA处理。

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
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
L-谷氨酰胺----
细胞计数试剂盒-8----
酶标仪Thermo Fisher Scientific--
Triton X-100----
牛血清白蛋白----
ASFV p30抗体----
Alexa Fluor 568----
DAPI----
Leica DMI 4000 B荧光显微镜Leica--
超滤离心管(100 nm孔径)Sigma-Aldrich--
RIPA裂解液Beyotime Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotechnology--
抗Actin抗体(AF0003)Beyotime BiotechnologyAF0003
抗TLR4抗体(293,072)Santa Cruz Biotechnology, Inc.293072
抗MyD88抗体(TA5195S)AbmartTA5195S
抗p-p65抗体(3033T)Cell Signaling Technology3033T
抗p-P38抗体(4511T)Cell Signaling Technology4511T
抗p-ERK抗体(4370T)Cell Signaling Technology4370T
抗NLRP3抗体(M035175S)AbmartM035175S
抗ASC抗体(bs-6741R)Biossbs-6741R
抗caspase-1抗体(22915-1-AP)Proteintech22915-1-AP
抗GSDMD抗体(20770-1-AP)Proteintech20770-1-AP
抗GSDMD-N抗体(DF12275)Affinity BiosciencesDF12275
山羊抗小鼠或抗兔二抗LI-COR Biosciences--
Tanon-5200多红外成像系统Shanghai Tianneng Technology Co., Ltd.--
总RNA快速提取试剂盒Fastagen--
逆转录试剂盒TaKaRa--
SYBR qPCR预混液Vazyme--
Bio-Rad CFX96系统Bio-Rad Laboratories--
DCFH-DA----
riboFECT™ CP转染试剂RiboBio--
瑞沙托维MedChemExpress--
EUK-134MedChemExpress--
RS 09 TFAMedChemExpress--
皂苷VIMedChemExpress--
双硫仑MedChemExpress--
二氢杨梅素Chengdu Chroma Biotechnology Co., Ltd.--

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
PAMs分离自4周龄SPF猪;培养基为RPMI-1640添加10% FBS、青霉素、链霉素和L-谷氨酰胺。
阅读提示:Materials and methods: Cells, viruses, and test compounds
药物处理
DHM浓度(25-100 μM)和感染复数(1 MOI)。
阅读提示:Results: DHM treatment suppressed ASFV replication in PAMs; Figure 2
时间添加实验
预处理(感染前2小时)、共处理(感染同时)和后处理(感染后2小时)时间。
阅读提示:Materials and methods: Time-of-addition assay; Figure 3
机制验证
TLR4抑制剂resatorvid浓度、siTLR4转染浓度(50 nM)和转染时间(36小时)。
阅读提示:Materials and methods: Small interfering RNA treatment; Results: DHM downregulated the ASFV-induced TLR4/MyD88 signaling; Figure 4
ROS和焦亡检测
DCFH-DA浓度(10 μM)和处理时间(30分钟)。
阅读提示:Materials and methods: Determination of reactive oxygen species (ROS) levels