白头翁汤通过激活FXR-ASBT通路改善胆汁酸稳态紊乱缓解DSS诱导的溃疡性结肠炎

Pulsatilla decoction alleviates DSS-induced UC by activating FXR-ASBT pathways to ameliorate disordered bile acids homeostasis.

作者信息Ying Xiao, Ya-Qian Jia, Wen-Juan Liu, Chun Niu, Zhan-Hai Mai, Jia-Qi Dong, Xiao-Song Zhang, Zi-Wen Yuan, Peng Ji, Yan-Ming Wei, Yong-Li Hua
PMID38974033
发布时间2024-06-21
DOI10.3389/fphar.2024.1399829

实验完整度

包含DSS诱导的UC小鼠模型、组织病理学分析、ELISA、PCR Array和Western blot验证,但缺乏细胞实验或类器官等多层级证据。

主要模型

BALB/C小鼠DSS诱导急性溃疡性结肠炎模型

重点核对

DSS浓度为3.5% wt/vol,自由饮用7天 PD给药剂量:10.8、5.4、2.7 g/kg 阳性对照SASP剂量:0.45 g/kg

摘要

民族药理学相关性:白头翁汤(PD)是治疗溃疡性结肠炎的经典方剂。先前的研究表明,PD的疗效与法尼醇X受体(FXR)的激活密切相关。FXR的活性受顶端钠依赖性胆汁酸转运体(ASBT)的调节,以胆汁酸受体FXR为核心的FXR-ASBT级联反应在维持胆汁酸代谢稳态以预防溃疡性结肠炎(UC)的发生和进展中起着关键作用。研究目的:阐明PD对葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导的溃疡性结肠炎发挥保护作用的潜在机制,重点关注FXR和ASBT的调节。材料与方法:为建立急性溃疡性结肠炎模型,BALB/C小鼠饮用水中给予3.5% DSS连续7天。采用疾病活动指数(DAI)评估各组小鼠的临床症状。使用糖原雪夫氏过碘酸(PAS)和阿利新蓝染色评估结肠组织中杯状细胞的表达。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清和结肠组织中炎性细胞因子的表达。利用PCR Array芯片筛选PD治疗UC中与FXR-ASBT通路相关的88个差异基因。采用Western blotting(WB)分析检测小鼠结肠组织中差异表达基因的蛋白表达水平。结果:PD治疗有效降低了疾病活动指数(DAI)评分,减轻了结肠组织病理损伤,同时恢复了体重和结肠长度。此外,它显著减轻了溃疡性结肠炎(UC)的严重程度,调节了炎症,调节了杯状细胞数量,并恢复了胆汁酸平衡。此外,PCR Array分析鉴定出21个参与FXR-ASBT通路的差异表达基因。Western blot结果显示,PD治疗后FXR、GPBAR1、CYP7A1和FGF15蛋白表达水平显著恢复;此外,观察到ABCB11和RXRα表达水平有升高的趋势。结论:PD对UC小鼠的治疗效果显著,可能归因于其调节胆汁酸稳态、增强肠道屏障功能和减轻肠道炎症。

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
阐明白头翁汤(PD)对DSS诱导的溃疡性结肠炎(UC)的保护作用及其分子机制,重点关注FXR和ASBT的调节。
核心机制
PD通过调节FXR-ASBT信号通路,恢复FXR、GPBAR1、CYP7A1、FGF15等蛋白表达,抑制ASBT,从而改善胆汁酸稳态、增强肠道屏障功能并减轻肠道炎症。
主要证据
在DSS诱导的UC小鼠模型中,PD治疗显著降低DAI评分、改善结肠病理损伤、恢复杯状细胞数量、调节炎症因子(降低IL-1β、IL-17、IL-23,升高IL-10)、改善血清总胆汁酸和胆固醇水平;PCR Array筛选出21个差异基因,Western blot验证FXR、GPBAR1、CYP7A1、FGF15蛋白显著恢复,ABCB11和RXRα有上调趋势。
研究意义
该研究为PD治疗UC的临床应用提供了重要的理论基础,表明PD可能通过调节FXR-ASBT通路改善胆汁酸代谢和肠道炎症。

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DSS诱导的急性溃疡性结肠炎小鼠模型

模拟人类UC的急性炎症状态,为评估PD的治疗效果提供动物模型。

BALB/C小鼠自由饮用3.5% DSS水溶液7天建立急性UC模型,同时给予不同剂量的PD或SASP治疗。

2

评估PD对UC小鼠临床症状及病理损伤的影响

验证PD对UC小鼠体重、结肠长度、DAI评分及结肠组织病理损伤的改善作用。

每日记录体重、粪便性状和便血程度,计算DAI;实验结束后测量结肠长度,进行HE染色观察组织病理。

3

检测杯状细胞数量及炎症因子水平

评估PD对UC小鼠肠道屏障功能及炎症反应的调节作用。

使用PAS和AB染色观察结肠组织杯状细胞数量;ELISA检测血清和结肠组织中IL-1β、IL-10、IL-17、IL-23水平。

4

检测血清总胆汁酸和总胆固醇水平

评估PD对UC小鼠胆汁酸代谢的影响。

用试剂盒检测血清中TBA和T-CHO水平。

5

PCR Array筛选FXR-ASBT通路相关差异基因

筛选PD治疗UC过程中与FXR-ASBT通路相关的差异表达基因。

提取结肠组织RNA,使用RT2 Profiler PCR Array检测88个基因的表达,并进行生物信息学分析。

6

Western blot验证关键蛋白表达

验证PCR Array筛选出的关键基因在蛋白水平的表达变化。

提取结肠组织蛋白,通过Western blot检测FXR、GPBAR1、CYP7A1、ASBT、ABCB11、RXRα、FGF15、CYP27A1的表达。

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
葡聚糖硫酸钠Reed Biotechnology Co.--
柳氮磺吡啶肠溶片Shanghai Xinyi Tianping Pharmaceutical CoH31020557
IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEMC001b.96
IL-10 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEMC005.96
IL-17 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEMC008.96
IL-23 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEMC114.96
总胆固醇检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA11111
总胆汁酸检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteE00321
RNeasy Mini 试剂盒QIAGEN74104
RT2第一链试剂盒QIAGEN330401
RT2 SYBR Green ROX qPCR 预混液QIAGEN330502
RT2定制PCR芯片QIAGEN330171
RIPA裂解液Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbiopc0020
PVDF膜Millipore--
β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
FXR/NR1H4抗体Biossbs-12867R
CYP7A1抗体Biossbs-21430R
ASBT/SLC10A2抗体Biossbs-23146R
CYP27A1抗体Biossbs-5049R
ABCB11抗体--Ab-AF7593
RXRα抗体Biossbs-20769R
TGR5/GPBAR1抗体CUSABIOCSB-PA819471LA01HU
FGF15抗体CUSABIOCSB-PA522052LA01MO
HRP标记亲和纯化山羊抗兔IgG (H+L)ProteintechSA00001-2
Leica DFC显微镜拍照系统Leica--
酶标仪Molecular Device--
Amersham Imager 600化学发光仪GE Healthcare Bio-Sciences AB--

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
DSS浓度、造模时间、动物品系、性别、年龄、体重
阅读提示:Methods 3.2 Establishment of DSS-induced UC mice model and PD treatment; Animals section
药物处理
PD剂量、给药方式、给药时间、阳性对照SASP剂量
阅读提示:Methods 3.2 Establishment of DSS-induced UC mice model and PD treatment
组织病理学分析
HE染色、PAS和AB染色的具体操作步骤
阅读提示:Methods 3.4 Histological evaluation and 3.5 Detection of goblet cells
炎症因子检测
ELISA试剂盒货号、检测波长、样本类型
阅读提示:Methods 3.6 Measurement of cytokines in serum and colon tissue
PCR Array
RNA提取试剂盒、cDNA合成试剂盒、PCR芯片型号、分析方法
阅读提示:Methods 3.8 The PCR array chip was used to identify differentially expressed genes associated with the FXR-ASBT pathway
Western blot
抗体信息(品牌、货号)、蛋白上样量、电泳条件、封闭条件
阅读提示:Methods 3.9 Western blot analysis