藤黄酸通过靶向HSP90抑制肠上皮细胞坏死性凋亡缓解DSS诱导的结肠炎

Gambogic acid targets HSP90 to alleviate DSS-induced colitis via inhibiting the necroptosis of intestinal epithelial cells.

作者信息Yuanyuan Wang, Siqi Liu, Keyi Lu, Erping Xu, Zhibin Wang
PMID40458801
发布时间2025-05-19
DOI10.3389/fphar.2025.1586705

实验完整度

包含体外细胞实验、体内小鼠模型、分子对接与动力学模拟及PPI网络分析等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

HT-29细胞系 DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型(C57BL/6J)

重点核对

DSS诱导UC模型中GA剂量(5 mg/kg和0.5 mg/kg)、给药方式(口服灌胃)及时间(7天) 体外TSZ诱导HT-29细胞坏死性凋亡模型,GA浓度(0.08-5 μM)处理时间(12小时) 体内外验证GA对坏死性凋亡通路蛋白p-RIPK1/3、p-MLKL表达的抑制作用 GA对HSP90的靶向性,通过分子对接、分子动力学模拟及HSP70/EGFR表达变化验证 GA在有效剂量下未引起心、肝、肾毒性(ALT/AST/BUN/CRE及组织病理学)

摘要

肠上皮细胞(IECs)死亡率的异常升高是肠道炎症的标志。IECs的坏死性凋亡是一种促炎性细胞死亡形式,调节IECs坏死性凋亡可能减轻随后的肠道炎症并保持肠道屏障的完整性。目前,缺乏安全有效的预防措施。在中医理论中,IECs的坏死性凋亡导致肠道屏障破坏的方式与“热毒”相关,加剧肠道炎症。热休克蛋白90(HSP90)已被确定为坏死性凋亡信号通路中关键蛋白(包括RIPK1/3和MLKL)的调节因子。藤黄酸(GA)是传统中药藤黄(Garcinia hanburii Hook. f.)中的主要活性化合物,用于解毒和止血,但此前尚未研究其对溃疡性结肠炎的潜在治疗作用。本研究调查了GA对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎的保护作用及其潜在分子机制。观察到GA显著改善DSS诱导的肠炎并增强肠道屏障功能。同时,它降低了RIPK1/3和MLKL的磷酸化表达水平。其潜在机制可能与抑制HSP90表达有关。

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
藤黄酸(GA)是否能通过抑制肠上皮细胞坏死性凋亡来缓解DSS诱导的溃疡性结肠炎,其潜在的分子机制是什么?
核心机制
GA通过抑制HSP90表达,下调RIPK1/3和MLKL的磷酸化水平,从而抑制IECs坏死性凋亡,减轻肠道炎症并保护肠屏障。
主要证据
体外TSZ诱导的HT-29细胞坏死性凋亡模型中,GA剂量依赖性抑制RIPK1/3和MLKL磷酸化,并提高细胞活力;在DSS诱导的UC小鼠模型中,GA(5 mg/kg)显著改善体重、DAI评分、结肠长度、肠道通透性,减少炎症浸润,增加紧密连接蛋白ZO-1、Occludin表达及杯状细胞数量,同时降低RIPK1/3和MLKL磷酸化。
研究意义
研究提示通过HSP90抑制调节IECs坏死性凋亡可能成为治疗溃疡性结肠炎及其他坏死性凋亡相关疾病的潜在策略。

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

体外筛选抗坏死性凋亡活性

从化合物库中筛选具有抑制IECs坏死性凋亡的天然化合物

利用HT-29细胞TSZ诱导的坏死性凋亡模型,通过细胞活力检测评估GA的抗坏死性凋亡活性

2

体外验证GA对坏死性凋亡信号通路的影响

评估GA对坏死性凋亡关键蛋白RIPK1/3和MLKL磷酸化的影响

通过Western blot检测不同浓度GA处理或TSZ刺激不同时间后HT-29细胞中p-RIPK1、p-RIPK3、p-MLKL的表达水平

3

体内药效评价

评估GA对DSS诱导溃疡性结肠炎小鼠模型的治疗效果

建立DSS诱导UC小鼠模型,给予不同剂量GA治疗,观察症状、DAI评分、结肠长度、肠道通透性、组织病理学等指标

4

体内验证GA对肠道屏障和炎症的影响

评估GA对肠屏障功能和炎症反应的调节作用

通过免疫荧光和Western blot检测紧密连接蛋白ZO-1和Occludin表达,PAS染色和MUC-2免疫荧光评估杯状细胞,ELISA检测血清TNF-α

5

靶点鉴定

确认GA的分子靶点是否直接抑制RIPK1/3或MLKL,以及核心靶点HSP90

通过KINOMEscan检测GA对RIPK1、RIPK3、MLKL的激酶结合亲和力;通过生物信息学网络分析、分子对接和分子动力学模拟预测GA与HSP90的结合;通过Western blot和免疫荧光检测HSP90、HSP70和EGFR的表达变化

6

安全性评价

评估GA在有效剂量下对心脏、肝脏和肾脏的安全性

检测血清ALT、AST、BUN、CRE水平,并对心脏、肝脏、肾脏组织进行HE染色分析病理损伤

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CoolaberCD4421
藤黄酸TargetMolT6185
坏死性凋亡抑制剂Nec-1SelleckS8037
HT-29细胞系Procell Life Science and Technology Co., Ltd.CL-0118
生长培养基ProcellCM-0118
胎牛血清BIC04001-500
青霉素/链霉素Gibco15140-122
钙黄绿素-AM/碘化丙啶----
CellTiter-Lumi II发光细胞活力检测试剂盒BeyotimeC0056S
重组人TNF-αNovoproteinC008
SM-164盐酸盐Med Chem ExpressHY-15989A
z-VAD-fmkTargetMolT6013
抗RIPK1抗体Cell Signaling Technology3493S
抗HSP70抗体Cell Signaling Technology4872
抗EGFR抗体Cell Signaling Technology4267
人特异性抗磷酸化RIPK1抗体Cell Signaling Technology65746S
小鼠特异性抗磷酸化RIPK1抗体BiolynxBX60008
抗RIPK3/p-RIPK3抗体Abcamab209384
小鼠特异性抗磷酸化RIPK3抗体Abcamab195117
RIPK3多克隆抗体Proteintech17563-1-AP
抗MLKL抗体Proteintech66675-1-Ig
抗MLKL抗体Abcamab184718
人特异性抗磷酸化MLKL抗体Abcamab187091
小鼠特异性抗磷酸化MLKL抗体Biossbsm-54104R
HSP90抗体ServicebioGB12284
HSP70抗体ServicebioGB12244
Occludin抗体ServicebioGB111401
ZO-1抗体ServicebioGB111402
抗GAPDH抗体Abcamab181602
BCA蛋白定量试剂盒CWBIOCW0014S
HRP标记的山羊抗兔IgGAbsinabs20040
高强度ECL Western blot底物Tanon--
FITC-葡聚糖SigmaFD4
TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M3063
DAPIServicebioG1012
AffiniPure山羊抗大鼠IgGServicebioGB21303
山羊抗小鼠IgGServicebioGB22301
RIPA裂解缓冲液CWBIO--
PVDF膜Millipore--
成像系统Bio-Rad--
AutoDock Vina软件----
Maestro 2021软件----
Desmond程序----

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
体外坏死性凋亡模型
HT-29细胞密度(10,000个/孔),GA浓度范围(5-0.08 μM)及处理时间(12小时),TSZ诱导条件(20 ng/mL TNF-α、10 nM SM-164、20 μM Z-VAD-FMK)
阅读提示:Methods 2.3, 2.4
蛋白表达检测
GA浓度处理时间(6小时),GA(5 μM)预处理30分钟及TSZ刺激时间,抗体稀释度(1:1000)
阅读提示:Methods 2.12
DSS诱导UC模型
小鼠品系(C57BL/6J雄性,6-7周),DSS浓度(3.0%)及处理时间(7天),GA剂量(5 mg/kg和0.5 mg/kg)及给药方式(灌胃),Nec-1剂量(5 mg/kg)及给药方式(腹腔注射)
阅读提示:Methods 2.5, 2.6
肠道屏障功能评估
FITC-dextran剂量(600 mg/kg),禁食时间(4小时),检测参数(发射488 nm/激发525 nm)
阅读提示:Methods 2.8
靶点验证
KINOMEscan分析条件,分子对接(PDB ID: 8AGL),分子动力学模拟参数(OPLS2005力场,100 ns),HSP90/70/EGFR表达检测
阅读提示:Methods 2.13, 2.15, 2.16, Results 3.9