吲哚-3-乙酸和鹅去氧胆酸减弱丙戊酸诱导的神经毒性中的TLR4/NF-κB信号和内质网应激

Indole-3-acetic acid and chenodeoxycholic acid attenuate TLR4/NF-κB signaling and endoplasmic reticulum stress in valproic acid-induced neurotoxicity.

作者信息Wedad S Sarawi, Ahlam M Alhusaini, Ghada S Barwaished, Myasah M Altamimi, Iman H Hasan, Amjad S Aljarboa, Norah K Algarzae, Saleh A Bakheet, Samiah A Alhabardi, Sheikh F Ahmad
PMID40196372
发布时间2025-03-24
DOI10.3389/fphar.2025.1570125

实验完整度

中

包含动物模型、组织病理学、生化检测及免疫组化等多层级验证,但缺乏细胞或分子层面的功能验证。

主要模型

Wistar大鼠丙戊酸诱导神经毒性模型 大鼠脑皮层组织

重点核对

丙戊酸腹腔注射剂量500 mg/kg/天,持续21天 IAA口服剂量40 mg/kg/天,持续21天 CDCA口服剂量90 mg/kg/天,持续21天 对照组为口服等体积1%羧甲基纤维素钠 每组6只大鼠

摘要

丙戊酸(VA)是常用于治疗癫痫和其他神经系统疾病的药物。尽管有效,但VA的使用可导致神经毒性,尤其是长期使用时。本研究旨在探讨吲哚-3-乙酸(IAA)和鹅去氧胆酸(CDCA)在丙戊酸诱导的脑损伤动物模型中的潜在神经保护作用。大鼠腹腔注射VA,剂量为500 mg/kg/天,持续3周。同时,口服给予IAA(40 mg/kg/天)和/或CDCA(90 mg/kg/天)。结果显示,VA暴露组氧化应激和炎症标志物显著增加,表现为谷胱甘肽(GSH,P < 0.0001)和超氧化物歧化酶(SOD,P < 0.01)水平降低,炎症细胞因子白细胞介素-6(IL-6,P < 0.0001)和肿瘤坏死因子-α(TNFα,P < 0.01)升高。VA还诱导核因子κB(NF-κB,P < 0.01)、toll样受体4(TLR4,P < 0.05)和内质网(ER)应激标志物,表现为GRP78(葡萄糖调节蛋白78,P < 0.0001)、转录因子6(ATF-6,P < 0.05)和CHOP(C/EBP同源蛋白,P < 0.0001)的免疫反应性增加。IAA或CDCA治疗在不同程度上减弱了VA诱导的神经毒性,通过改善氧化、炎症和ER应激标志物。本研究证明,IAA和CDCA通过减轻氧化应激、炎症和ER应激,对VA诱导的神经毒性发挥保护作用。建议在其他神经毒性模型中进一步研究以验证这些发现。

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
丙戊酸(VA)诱导的神经毒性机制,以及吲哚-3-乙酸(IAA)和鹅去氧胆酸(CDCA)是否具有神经保护作用。
核心机制
IAA和CDCA通过抑制TLR4/NF-κB信号通路和内质网应激(下调GRP78、ATF6、CHOP)来减轻VA诱导的氧化应激和炎症。
主要证据
动物实验中,VA处理导致氧化应激(GSH、SOD降低)、炎症(IL-6、TNFα升高)及TLR4/NF-κB和ER应激标志物增加;IAA或CDCA治疗逆转了这些变化,并改善组织病理学。
研究意义
研究表明IAA和CDCA可能作为VA诱导神经毒性的潜在治疗药物,但需在其他模型和临床研究中进一步验证。

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

动物分组与给药

建立丙戊酸(VA)诱导的神经毒性模型并评估IAA和CDCA的保护作用。

将雄性Wistar大鼠随机分为5组(每组6只):对照组、VA组、VA+IAA组、VA+CDCA组、VA+IAA+CDCA组。VA以500 mg/kg/天腹腔注射21天;IAA(40 mg/kg/天)和/或CDCA(90 mg/kg/天)在VA给药1小时后口服,持续21天。

2

组织收集与处理

获取脑皮层样本用于后续分析。

治疗结束后,处死大鼠,收集血液和脑组织。皮层分离后,一部分保存于10%甲醛用于组织病理学和免疫组化,另一部分匀浆用于生化和分子分析。

3

组织病理学检查

评估VA对脑皮层神经元的损伤及IAA和CDCA的保护效果。

脑组织石蜡包埋、切片(5µm),H&E染色,在显微镜下观察退化神经元。

4

氧化应激标志物检测

评估VA诱导的氧化应激及药物干预效果。

使用比色法检测皮层组织中还原型谷胱甘肽(GSH)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性。

5

炎症因子检测

评估VA诱导的神经炎症及药物干预效果。

使用ELISA试剂盒检测皮层组织中IL-6和TNF-α的水平。

6

免疫组化检测

检测TLR4/NF-κB及内质网应激标志物的表达变化。

脑切片进行抗原修复、封闭,用一抗(NF-κB p65、TLR4、GRP78、ATF6、CHOP)孵育,二抗孵育,ABC复合物增强信号,DAB显色,显微镜观察。

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。

验证样本特征
验证氧化应激
验证炎症反应
验证蛋白表达

产品清单

实验环节名称品牌货号
GSH检测试剂盒InvitrogenEEA020
SOD检测试剂盒InvitrogenEIASODC
IL-6 ELISA试剂盒Sigma-AldrichRAB0311
TNF-α ELISA试剂盒AFG BioscienceEK720127
抗NF-κB p65抗体Abcamab16502
抗TLR4抗体Biossbs-20594R
抗GRP78抗体SolarBioK200061M
抗ATF6抗体SolarBioK001590P
抗CHOP抗体SolarBioK107245P
亲和素-生物素复合物试剂盒VectorPK-4000

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
雄性Wistar大鼠,体重范围,动物来源
阅读提示:见Methods: Animals
给药方案
VA剂量、给药途径、持续时间;IAA和CDCA剂量、给药途径、持续时间;对照组处理
阅读提示:见Methods: Experimental design
组织处理
脑组织固定、匀浆条件、离心参数
阅读提示:见Methods: Animals (组织收集)
氧化应激检测
GSH和SOD检测试剂盒品牌、货号、波长
阅读提示:见Methods: Assessment of oxidative stress markers
炎症因子检测
IL-6和TNF-α ELISA试剂盒品牌、货号、波长
阅读提示:见Methods: Assessment of inflammatory stress markers
免疫组化
一抗品牌、货号;抗原修复条件;封闭条件;二抗浓度;ABC和DAB使用条件
阅读提示:见Methods: Assessment of TLR4/NF-κB and ER stress markers
统计分析
统计方法(One-way ANOVA, Tukey's post hoc);样本量;显著性水平
阅读提示:见Methods: Statistical analysis