甲结凝胶通过调节甲状腺激素和抑制(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路改善甲状腺结节

Jiajiejian gel ameliorates thyroid nodules through regulation of thyroid hormones and suppression of the (IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF pathway.

作者信息Changlin Wang, Xiangju Gao, Mingqi Qiao, Dongmei Gao, Yinghui Guo, Jieqiong Wang, Chunhong Song
PMID39494342
发布时间2024-10-18
DOI10.3389/fphar.2024.1483686

实验完整度

包含体外成分含量测定、大鼠体内药效评价(超声、病理、脏器系数)、激素检测、转录组学及qRT-PCR、ELISA、WB、IF等多层级验证。

主要模型

PTU诱导的甲状腺结节大鼠模型

重点核对

模型建立:0.1% PTU灌胃,1 mL/100 g体重,每日一次,持续6周 给药剂量:JJJG低、中、高剂量分别为0.26、0.52、1.04 g/kg,JNY阳性对照0.52 g/kg 给药方式:每日涂抹,持续6周 血清激素检测:ELISA检测FT3(50 µL血清)、FT4(50 µL血清)、TSH(40 µL血清) qRT-PCR内参基因GAPDH,引物序列见表2,反应体系见表3

摘要

背景:近年来甲状腺结节的高发病率和快速增长已成为影响公共健康的重要问题。中药外用治疗在治疗该病方面具有独特优势,但目前可用的外用制剂相对较少,且治疗机制尚不清楚。甲结凝胶(JJJG)是我团队开发的用于治疗甲状腺结节的中药外用制剂,临床实践中已初步证明其安全有效。目的:本研究旨在阐明JJJG对大鼠甲状腺结节的治疗作用及潜在机制。方法:采用HPLC法测定JJJG中丹皮酚和连翘酯苷A的含量。通过口服灌胃0.1%丙硫氧嘧啶(PTU)6周建立甲状腺结节大鼠模型,同时外用JJJG(0.26, 0.52, 1.04 g/kg)治疗。随后,通过超声检查、形态学观察、脏器系数测定和组织病理学分析观察JJJG的治疗效果。机制上,检测血清中FT3、FT4和TSH水平,并利用转录组学方法分析和筛选JJJG缓解甲状腺结节的关键靶点和通路。进一步,采用实时荧光定量PCR、ELISA、Western blotting和免疫荧光等方法检测并验证通路中关键因子的基因和蛋白表达水平,以阐明治疗机制。结果:丹皮酚和连翘酯苷A的含量分别为1.160和0.608 mg/g。JJJG减轻甲状腺肿胀,改善结节性病变,降低甲状腺系数,抑制滤泡上皮细胞的异常结节性增生。在机制方面,JJJG显著升高FT3和FT4水平,降低血清TSH水平(P < 0.05)。转录组学提示(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路可能是JJJG治疗甲状腺结节的关键机制之一。进一步验证实验表明,JJJG显著降低甲状腺组织中IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA表达和蛋白含量,以及JAK2、STAT3和VEGF的mRNA表达和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3和VEGF的蛋白表达(P < 0.05)。结论:本研究表明JJJG通过调节血清FT3、FT4和TSH水平及抑制甲状腺组织中(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路有效改善甲状腺结节,为甲状腺结节提供了一种潜在的治疗方法。

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
甲结凝胶(JJJG)对大鼠甲状腺结节的治疗效果及其潜在作用机制是什么?
核心机制
JJJG通过调节血清FT3、FT4和TSH水平,并抑制(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路,从而减轻甲状腺结节。
主要证据
PTU诱导的甲状腺结节大鼠模型中,JJJG改善超声、形态和病理变化;ELISA显示FT3、FT4升高,TSH降低;qRT-PCR、ELISA、Western blot和免疫荧光显示IL-1β、IL-6、TNF-α、JAK2、STAT3、VEGF表达下调。
研究意义
本研究首次探索并提示(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路可能参与调节甲状腺结节的发展,为甲状腺结节的治疗提供潜在的治疗方法。

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

有效成分含量测定

确定JJJG中主要活性成分丹皮酚和连翘酯苷A的含量,确保制剂质量。

采用HPLC法对JJJG中丹皮酚和连翘酯苷A进行定量分析,使用Agilent 1260 HPLC系统,C18柱,检测波长分别为274 nm和330 nm。

2

动物模型建立与给药

建立PTU诱导的甲状腺结节大鼠模型,并评估JJJG的治疗效果。

84只Wistar大鼠随机分为6组,模型组和给药组灌胃0.1% PTU溶液持续6周,同时每日涂抹相应药物。

3

药效学评价

评估JJJG对甲状腺结节大鼠的治疗效果。

通过超声检查、甲状腺形态学观察、脏器系数测定和HE染色组织病理学分析评价疗效。

4

血清甲状腺激素检测

检测血清中FT3、FT4和TSH水平,评估JJJG对甲状腺功能的影响。

采用ELISA试剂盒测定血清中FT3、FT4和TSH浓度,遵循制造商方案。

5

转录组学分析

筛选JJJG治疗甲状腺结节的关键靶点和信号通路。

对对照组、模型组和JJJG-H组甲状腺组织进行mRNA测序,筛选差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析。

6

机制验证

验证JJJG对(IL-6, TNF-α, IL-1β)/JAK2/STAT3/VEGF通路的抑制作用。

采用qRT-PCR检测mRNA表达,ELISA检测炎症因子蛋白含量,Western blot检测通路蛋白表达,免疫荧光检测VEGF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
卡波姆940----
吐温80----
氮酮----
薄荷油----
尼泊金乙酯----
安捷伦1260高效液相色谱系统Agilent--
安捷伦5 HC-C18色谱柱Agilent--
丙硫氧嘧啶片Zhaohui pharmaceutical Co., Ltd.--
甲宁液Juhetang Medical equipment Co., Ltd.--
抗JAK2抗体Biossbs-0908R
抗STAT3抗体Biossbs-1141R
抗p-JAK2抗体AbclonalAP0531
抗p-STAT3 (Tyr705)抗体Biossbs-1658R
抗VEGF抗体Biossbs-20393R
抗β-actin抗体Biossbs-0061R
FT3 ELISA试剂盒CusabioCSB-E05076r
FT4 ELISA试剂盒CusabioCSB-E05079r
TSH ELISA试剂盒BioswampRA20574
IL-6 ELISA试剂盒Cusabio--
IL-1β ELISA试剂盒Cusabio--
TNF-α ELISA试剂盒Cusabio--
Trizol试剂Transgen Biotech--
逆转录试剂盒Vazyme--
ChamQ SYBR qPCR预混液Vazyme--
RIPA裂解液----
BCA蛋白测定试剂Boster Bio-engineering--
PVDF膜----
化学发光试剂EMD MilliporeWBKLS0100
DAPI溶液BiossC02-04002
抗荧光淬灭封片剂SolarbioS2100
Trizol试剂Magen--
Nanodrop ND-2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
安捷伦生物分析仪4150Agilent Technologies--
ABclonal mRNA-seq文库制备试剂盒ABclonal--
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--

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
有效成分含量测定
HPLC条件:流动相组成、梯度程序、检测波长、柱温、流速、进样量。
阅读提示:见Materials and methods中Content determination of JJJG部分
动物模型建立与给药
大鼠品系(Wistar)、性别(半雌半雄)、周龄(6-8周)、体重(180-220g)、模型诱导(0.1%PTU灌胃剂量1mL/100g,每日一次,6周)、给药剂量(JJJG 0.26/0.52/1.04 g/kg,JNY 0.52 g/kg)、给药方式(涂抹)、持续时间(6周)。
阅读提示:见Materials and methods中Experimental animals and drug administration部分
超声检查
超声设备型号、高频探头频率、麻醉方式(异氟烷)、甲状腺体积计算方法。
阅读提示:见Materials and methods中Ultrasonic examination and measurement部分
血清激素检测
ELISA试剂盒货号(FT3: CSB-E05076r, FT4: CSB-E05079r, TSH: RA20574)、血清用量(FT3/FT4: 50µL, TSH: 40µL)、操作遵循制造商方案。
阅读提示:见Materials and methods中Detection of serum thyroid hormones level部分
qRT-PCR
引物序列(见表2)、反应体系(见表3)、热循环条件(95°C 30s, 40循环95°C 10s, 60°C 30s)、内参基因GAPDH。
阅读提示:见Materials and methods中Quantitative real-time PCR部分及表2、表3
Western blotting
一抗稀释比例(JAK2, STAT3, p-STAT3, VEGF, β-actin 1:1000; p-JAK2 1:800)、二抗(Bioss bs-80295G-HRP)、内参β-actin。
阅读提示:见Materials and methods中Western blotting analysis部分
免疫荧光
一抗稀释比例(anti-VEGF 1:300)、二抗稀释比例(1:500)、封闭液(10%山羊血清)、抗原修复液(1×柠檬酸钠,pH6.0)、DAPI染色。
阅读提示:见Materials and methods中Immunofluorescence staining部分