整合素α4在美洲大蠊提取物抑制活化肝星状细胞纤维化中的作用

Role of integrin α4 in the inhibition of fibrosis in activated hepatic stellate cells by Periplaneta americana extract.

作者信息Ying Fang, Ye Liu, Dingchun Li, Yi Miu, Kexuan Chen, Jv Zhou, Lijuan Xie, Xinting Chen, Jingyan Wu, Ying Zhu, Lechun Lv, Wu Li
PMID40103586
发布时间2025-03-04
DOI10.3389/fphar.2025.1517491

实验完整度

体外实验包括CCK-8、EdU、Transwell、划痕、Western blot、qPCR和转录组分析,并进行了ITGA4过表达的功能验证和机制研究,但缺乏体内实验验证。

主要模型

TGFβ诱导的LX2细胞 TGFβ诱导的HSC-T6细胞

重点核对

PAE浓度梯度(0.3125-20 mg/mL)及IC50浓度(LX2: 6.02±0.34 mg/mL;HSC-T6: 8.89±1.26 mg/mL) TGFβ浓度5 ng/mL ITGA4过表达质粒转染(Genomeditech, 上海)及处理时间(转染24h后,TGFβ+PAE处理48h) RNA-seq数据(BioProject: PRJNA1177452,每组3个样本) 统计方法:单因素方差分析,P<0.05

摘要

本研究旨在探讨整合素α4(ITGA4)在美洲大蠊提取物(PAE)抑制肝星状细胞(HSCs)纤维化中的作用,并探索其分子机制。体外实验利用TGFβ诱导的LX2和HSC-T6细胞来检测PAE的抗纤维化效果,特别是通过ITGA4过表达,阐明其通过PI3K-AKT信号通路参与PAE介导的抑制作用。使用CCK-8方法评估细胞活力,并通过统计分析确定PAE的IC50。我们使用划痕实验和EDU实验评估细胞增殖,使用Transwell实验评估迁移能力。通过蛋白质印迹(WB)、定量PCR(QPCR)和转录组分析研究分子机制。结果表明,PAE通过抑制肝星状细胞(HSCs)的增殖、迁移、胶原合成、炎性细胞因子产生和上皮-间质转化(EMT)来减轻肝纤维化。此外,虽然PAE抑制了活化HSCs中ITGA4的高表达,但ITGA4过表达抵消了PAE对HSC增殖、迁移和胶原合成的影响。这些发现表明,PAE主要通过抑制ITGA4来减轻活化HSCs的纤维化,从而在肝脏中发挥抗纤维化作用。

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
ITGA4在PAE抑制活化肝星状细胞纤维化中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
PAE通过抑制ITGA4表达,进而下调FAK、PI3K和AKT的磷酸化,从而抑制肝星状细胞纤维化。
主要证据
在TGFβ诱导的LX2和HSC-T6细胞中,PAE抑制细胞增殖、迁移、胶原合成和EMT标志物表达,同时降低ITGA4表达;ITGA4过表达逆转了PAE的抑制作用,并促进FAK/PI3K/AKT磷酸化。
研究意义
ITGA4是预防肝纤维化的潜在靶点,PAE主要通过ITGA4/FAK/PI3K/AKT信号通路抑制肝星状细胞纤维化。

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

细胞活力与抑制浓度测定

评估PAE对TGFβ诱导的HSC活力的影响,并确定PAE的IC20、IC40和IC50浓度。

使用CCK-8法检测LX2和HSC-T6细胞活力,设置对照组、TGFβ组和不同浓度PAE组(0.3125-20 mg/mL),处理48小时后测定OD450。

2

细胞增殖和迁移检测

评估PAE对TGFβ诱导的HSC增殖和迁移能力的影响。

使用EdU实验检测细胞增殖,Transwell实验和划痕实验检测细胞迁移能力。细胞经PAE和TGFβ处理48小时后进行检测。

3

转录组测序分析

鉴定PAE对TGFβ激活的LX2细胞基因表达和信号通路的影响,特别是与纤维化相关的基因和通路。

对TGFβ处理和TGFβ+PAE处理的LX2细胞(每组3个样本)进行RNA测序,分析差异表达基因,并进行Reactome通路富集分析。

4

纤维化及EMT相关基因表达检测

验证PAE对TGFβ诱导的HSC中纤维化标志物(α-SMA、COL1)、炎症因子(TNFα、IL-6)和EMT标志物(NCA、Snail、Vim)表达的影响,并检测ITGA4表达。

使用Western blot和qPCR检测LX2和HSC-T6细胞中相关蛋白和mRNA水平。

5

ITGA4过表达及其对PAE效应的影响

验证ITGA4过表达是否逆转PAE对TGFβ诱导的HSC增殖、迁移和纤维化相关基因表达的抑制作用。

使用ITGA4过表达质粒转染LX2细胞,然后进行CCK-8、EdU、Transwell和划痕实验,以及Western blot检测纤维化相关蛋白。

6

信号通路验证

验证PAE是否通过ITGA4/FAK/PI3K/AKT通路抑制肝纤维化。

通过Western blot检测FAK、PI3K、AKT及其磷酸化水平,比较PAE处理组和ITGA4过表达组的表达差异。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
甘龙胶囊Saino PharmaceuticalsZ20050113
DMEM培养基----
胎牛血清ExCellFSP500
青霉素-链霉素Gibco15140122
转化生长因子-βMCE--
CCK-8试剂TargetMol--
Cell-light™ EdU Apollo567试剂盒RiboBio--
ITGA4抗体Biossbs-0641R
α-SMA抗体Proteintech14395-1-AP
COL1抗体Proteintech14695-1-AP
TNFα抗体AffinityAF7014
IL-6抗体AffinityDF 6087
ECA抗体Biossbs-10009R
NCA抗体Biossbs-1172R
Snail抗体CST3879T
Vim抗体CST5741S
TGF-β1抗体Abcamab92486
FAK抗体CST71433S
PI3K抗体Abcamab191606
AKT抗体CST4691L
P-FAK抗体CST3284
P-PI3K抗体Abcamab278545
P-AKT抗体CST4060s
β-actin抗体Proteintech60008-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech60004-1-lg
TRIzol试剂Thermo Fisher15596018
FastKing RT试剂盒(含gDNase)----
Lipofectamine™ 3000Thermo 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
细胞处理
PAE浓度(IC20、IC40、IC50)及TGFβ浓度(5 ng/mL),处理时间48小时
阅读提示:2.2 Cell culture, 3.1 Results
细胞活力检测
CCK-8试剂比例(10:1),孵育时间2小时,检测波长450 nm
阅读提示:2.3 CCK-8
细胞增殖检测
EdU试剂盒品牌(RiboBio),处理时间48小时
阅读提示:2.4 EdU incorporation assay
细胞迁移检测
Transwell迁移实验细胞密度(1×10^5 cells/mL)及染色步骤;划痕实验划痕时间(0、12、24小时)
阅读提示:2.5 Transwell migration assay, 2.6 Wound healing assay
蛋白表达检测
抗体目录号,重复次数至少3次
阅读提示:2.7 Western blot (WB)
转录组分析
样本处理(TGFβ 5 ng/mL,PAE 6.120 mg/mL),每组3个样本,数据存储位置(PRJNA1177452)
阅读提示:2.8 RNA-sequencing
基因过表达
ITGA4质粒来源(Genomeditech)及转染试剂(Lipofectamine 3000),转染时间24小时,处理时间48小时
阅读提示:2.10 Overexpressing α4 integrin