细胞松弛素B通过抑制ARPC3/ARPC4依赖性细胞骨架改变及HSP70与NLRP3炎症小体的结合来减轻脂多糖诱导的乳腺炎的炎症反应

Cytochalasin B Mitigates the Inflammatory Response in Lipopolysaccharide-Induced Mastitis by Suppressing Both the ARPC3/ARPC4-Dependent Cytoskeletal Changes and the Association Between HSP70 and the NLRP3 Inflammasome.

作者信息An Wang, Yan Chen, Bo Fang, Jiang Zhang, Wenkai Bai, Tingji Yang, Quanwei Zhang, Peiwen Liu, Zhiwei Duan, Ting Lu, Yuxuan He, Yong Zhang, Xingxu Zhao, Weitao Dong
PMID40243637
发布时间2025-03-26
DOI10.3390/ijms26073029

实验完整度

包含体外细胞模型(MAC-T细胞)和体内小鼠模型,以及临床样本分析(健康、临床型和亚临床型乳腺炎牛组织),并进行了功能验证(炎症、凋亡)和机制验证(ARPC3/4、HSP70表达)。

主要模型

牛乳腺上皮细胞系MAC-T 小鼠乳腺炎模型(昆明小鼠) 临床乳腺炎奶牛乳腺组织

重点核对

MAC-T细胞实验:LPS处理浓度50 µg/mL,处理24小时;CB处理浓度500 ng/mL,处理24小时 小鼠模型:LPS注射剂量50 µL(200 µg/mL),24小时后CB给药4 mg/kg 临床样本分组:健康对照组(SCC 7×10^4-1×10^5 cells/mL)、亚临床乳腺炎组(SCC 2×10^5-5×10^5 cells/mL)、临床乳腺炎组(SCC 13×10^5-15×10^5 cells/mL) 检测指标:IL-1β、TNF-α、NLRP3、BAX、Bcl-2、Caspase 3、Caspase 7、ARPC3、ARPC4、HSP70A1A、HSP70A1L

摘要

奶牛乳腺炎是奶牛养殖业面临的主要挑战,严重影响牛奶品质和奶牛健康。细胞松弛素B(CB)是一种真菌毒素和肌动蛋白细胞骨架解聚剂,具有抗炎和抗肿瘤特性;然而,其在奶牛乳腺炎中的作用机制尚不清楚。在本研究中,我们利用牛乳腺上皮细胞(MAC-T)的LPS诱导炎症模型和小鼠乳腺炎模型,系统评估了CB对乳腺炎的影响。采用的技术包括实时荧光定量PCR检测系统(qPCR)、Western blot、HE染色、免疫荧光(IF)和免疫组织化学(IHC)。结果表明,CB通过下调促炎因子IL-1β、TNF-α和NLRP3炎症小体的表达,同时减少细胞凋亡,显著减轻了LPS诱导的乳腺炎。进一步的机制研究表明,CB通过抑制ARPC3、ARPC4和HSP70的表达,从而破坏细胞骨架重排和NLRP3炎症小体的激活,来减轻炎症反应。总之,本研究揭示了CB在奶牛乳腺炎中的潜在治疗作用,并为开发新的干预策略提供了理论基础。

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
细胞松弛素B能否减轻脂多糖诱导的乳腺炎炎症反应,其潜在机制是否涉及抑制ARPC3/ARPC4介导的细胞骨架改变及HSP70与NLRP3炎症小体的相互作用?
核心机制
细胞松弛素B通过抑制ARPC3、ARPC4和HSP70的表达,从而破坏细胞骨架重排并阻断NLRP3炎症小体的激活,进而减轻炎症反应。
主要证据
在MAC-T细胞和小鼠乳腺炎模型中,CB处理显著降低IL-1β、TNF-α、NLRP3、BAX、Caspase 3/7表达并增加Bcl-2;同时降低ARPC3、ARPC4、HSP70表达;在临床乳腺炎组织中这些分子表达升高。
研究意义
本研究揭示了CB在奶牛乳腺炎中的潜在治疗作用,为开发新的干预策略提供了理论基础。

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

临床乳腺炎组织炎症状态评估

评估奶牛乳腺炎组织中炎症因子、凋亡相关蛋白及ARPC3/4、HSP70的表达变化,以确定疾病相关分子特征。

收集健康、亚临床和临床乳腺炎奶牛乳腺组织,通过qPCR和Western blot检测IL-1β、TNF-α、NLRP3、Bax、Bcl-2、Caspase 3/7、ARPC3/4、HSP70A1A/1L的mRNA和蛋白表达。

2

CB对LPS诱导的MAC-T细胞炎症和凋亡的影响

验证CB是否能抑制LPS诱导的MAC-T细胞炎症因子表达、NLRP3炎症小体激活及细胞凋亡。

MAC-T细胞用LPS(50 µg/mL)处理24小时,然后加CB(500 ng/mL)处理24小时;检测IL-1β、TNF-α、NLRP3、凋亡相关蛋白和ARPC3/4、HSP70的表达,包括qPCR、Western blot和IF。

3

小鼠乳腺炎模型验证CB的体内效果

在体内验证CB对LPS诱导的小鼠乳腺炎病理损伤、炎症反应、凋亡和ARPC3/4、HSP70表达的影响。

哺乳期小鼠乳腺注射LPS(200 µg/mL,50 µL)诱导乳腺炎,24小时后给予CB(4 mg/kg);此后24小时收集乳腺组织,进行HE、IHC、IF、qPCR和Western blot检测。

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
DMEM/F12培养基Gibco--
胎牛血清Invigentech--
脂多糖Sigma--
细胞松弛素BMedChemExpress (MCE)--
TRNzol通用试剂ServicebioG3013
Evo M-MLV逆转录试剂盒Accurate BiotechnologyAG11732
SYBR Green Pro Taq HS预混液Accurate BiotechnologyAG11746
RIPA裂解液Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
IL-1β抗体AffinityAF4006
TNF-α抗体AffinityAF7014
NLRP3抗体Proteintech27458-1-AP
BAX抗体Proteintech50599-2-IG
Bcl-2抗体Proteintech26593-1-AP
Caspase 3抗体Biossbs-0081R
Caspase 7抗体Biossbsm-60304R
ARPC3抗体Proteintech14652-1-AP
ARPC4抗体Proteintech10930-1-AP
HSP70A1A抗体Proteintech10995-1-AP
HSP70A1L抗体Proteintech13970-1-AP
β-actin抗体Proteintech66009-1-IG
显微镜(Axiocam 208 color)Zeiss--
多重荧光试剂盒AiFang Biological--
倒置荧光显微镜(Revolve Omega)ApexBio--
NanoDrop ND-1000分光光度计Thermo Fisher--

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
临床样本收集与分组
SCC阈值和LMT结果分组标准
阅读提示:4.2 组织样本制备
细胞培养与处理
LPS浓度50 µg/mL处理24小时,CB浓度500 ng/mL处理24小时,细胞密度60-70%
阅读提示:4.1 细胞培养和处理
小鼠模型诱导与给药
LPS注射体积50 µL(200 µg/mL),CB给药剂量4 mg/kg
阅读提示:4.3 动物饲养和处理
qPCR检测
RNA质量OD260/280在1.8-2.0,引物序列及GenBank编号
阅读提示:4.4 RNA提取、cDNA合成和qPCR,表1
Western blot检测
蛋白上样量50 μg,抗体稀释度未明确,需参考抗体说明书
阅读提示:4.5 Western blot,表2