马齿苋水提取物通过恢复皮肤屏障功能缓解特应性皮炎

Aqueous extracts of Portulaca oleracea L. alleviate atopic dermatitis by restoring skin barrier function.

作者信息Haobin Wei, Zhang Chen, Wenjie Lai, Wenxian Wang, Xiqing Bian, Limin Zhang, Xinzhi Li
PMID40538548
发布时间2025-06-16
DOI10.3389/fphar.2025.1591394

实验完整度

包含体外角质形成细胞实验、体内DNCB诱导AD小鼠模型、JAK1激酶活性测定、siRNA敲低验证及分子对接等多层级证据。

主要模型

DNCB诱导的AD小鼠模型(C57BL/6J小鼠) HaCaT角质形成细胞

重点核对

受试物:PO水提取物水凝胶(低剂量10 mg/mL,高剂量20 mg/mL) 阳性对照:0.75 mg/mL地塞米松乳膏 给药方案:从第8天至第21天,每日局部给药600 μL DNCB致敏方案:前2天2% DNCB,第3天至第21天隔日0.5% DNCB 体外细胞处理:橙黄酰胺乙酸酯(25, 50, 100 μM)预处理1小时,TNF-α (10 ng/mL)和IFN-γ (10 ng/mL)刺激18小时

摘要

背景:马齿苋(PO)是一种可食用植物,在传统中医中具有悠久的药用历史,用于治疗多种炎症性疾病,包括特应性皮炎(AD)等皮肤病。然而,PO的抗炎作用和缓解AD的机制仍不清楚。方法:从水溶性部分制备PO水提取物,然后与卡波姆混合获得水凝胶,该水凝胶在小鼠皮肤中提供稳定的药物渗透和吸收。通过分子结合模拟,确定橙黄酰胺乙酸酯为丰富成分,并进一步预测其为Janus激酶1(JAK1)抑制剂。通过2,4-二硝基氯苯(DNCB)反复致敏建立AD小鼠模型,局部给予PO水凝胶。在存在或不存在JAK1-siRNA的情况下,将橙黄酰胺乙酸酯应用于HaCaT角质形成细胞,然后进行炎症刺激。通过qPCR和Western blotting分别评估与皮肤炎症或皮肤屏障相关的转录和翻译基因表达。通过酶联免疫吸附试验检测皮肤组织或血清中的免疫球蛋白E和促炎因子。通过Western blotting分析角质形成细胞和皮肤中JAK1、信号转导与转录激活因子(STAT)3和STAT6的磷酸化。结果:在DNCB致敏小鼠中,PO水凝胶通过抑制促炎因子产生、氧化应激和CD4+表达,改善皮肤病变,降低症状评分,并减少表皮厚度。PO水凝胶促进caspase-14和丝聚蛋白的表达,从而帮助恢复AD中的皮肤屏障功能。PO水凝胶和/或橙黄酰胺乙酸酯在体外和体内抑制JAK1的酶活性及下游(STAT)3/STAT6信号通路。结论:PO显著改善AD小鼠的皮肤病变并恢复表皮屏障功能。这是通过抑制JAK1酶活性和JAK1介导的STAT信号通路实现的。

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
马齿苋水提取物能否缓解特应性皮炎,其潜在机制是什么?
核心机制
PO水凝胶和橙黄酰胺乙酸酯通过抑制JAK1酶活性及下游STAT3/6信号通路,抑制炎症、恢复皮肤屏障功能。
主要证据
在DNCB诱导的AD小鼠模型中,PO水凝胶改善皮肤病变、减轻炎症、恢复屏障蛋白表达;在HaCaT细胞中,橙黄酰胺乙酸酯抑制促炎基因并上调屏障基因表达,且JAK1-siRNA敲低消除其作用。
研究意义
PO作为传统草药,具有治疗AD或AD样症状的临床潜力,为开发新的抗AD药物提供依据。

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

制备与表征PO水凝胶

制备PO水提取物水凝胶并评估其理化特性和透皮吸收能力。

通过榨汁制备PO水提物,与卡波姆等混合形成水凝胶;利用UHPLC-Q-TOF-MS/MS鉴定成分,通过Franz扩散池测定离体鼠皮肤的透皮吸收和滞留量。

2

动物模型建立与药效评估

在DNCB诱导的AD小鼠模型中评价PO水凝胶的治疗效果。

C57BL/6J小鼠背部皮肤去毛后,DNCB致敏建立AD模型,分组给予PO水凝胶(低、高剂量)或地塞米松,评估SCORAD评分、脾脏指数、皮肤组织病理等。

3

组织病理学与免疫组化分析

评估PO水凝胶对AD小鼠皮肤组织结构、炎症细胞浸润和屏障蛋白表达的影响。

皮肤组织HE染色、甲苯胺蓝染色、Masson三色染色,免疫组化检测CD4,免疫荧光检测丝聚蛋白,定量表皮厚度、肥大细胞、胶原面积等。

4

体外角质形成细胞实验

验证橙黄酰胺乙酸酯对TNF-α/IFN-γ诱导的角质形成细胞炎症和屏障损伤的作用及其对JAK1的依赖性。

HaCaT细胞用橙黄酰胺乙酸酯预处理,再用TNF-α/IFN-γ刺激;通过siRNA敲低JAK1以验证机制;检测细胞活力、促炎因子和屏障蛋白基因表达。

5

分子对接与激酶活性验证

预测并验证橙黄酰胺乙酸酯作为JAK1抑制剂的潜力。

通过分子对接预测橙黄酰胺乙酸酯与JAK1的结合,并使用JAK1激酶活性试剂盒检测其抑制效果。

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940MacklinC832684
橙黄酰胺乙酸酯ChemFacesCFN98937
地塞米松乳膏Sanjiu Medical & PharmaceuticalH44024170
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
肿瘤坏死因子αMCEHY-P7058
干扰素γMCEHY-P7025
CCK-8细胞计数试剂盒MeilunBioMA0218
二甲基亚砜----
甲苯胺蓝SolarbioG3670
Masson三色染色SolarbioG1340
抗CD4抗体Bioss0647R
抗丝聚蛋白抗体Bioss6327R
Alexa Fluor 555标记二抗Invitrogen--
DAPI染色液Thermo Scientific62247
IgE酶联免疫试剂盒JiangLaiJL12885
IL-4酶联免疫试剂盒JiangLaiJL20266
IFN-γ酶联免疫试剂盒JiangLaiJL10967
IL-17酶联免疫试剂盒JiangLaiJL20250
Steadypure RNA提取试剂盒Accurate Biotechnology--
Evo M-MLV逆转录试剂盒Accurate Biotechnology--
SYBR Green Pro预混液Accurate Biotechnology--
RIPA裂解液Abcamab156034
蛋白酶抑制剂Roche Diagnostics--
磷酸酶抑制剂Thermo Scientific32957
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific23227
抗JAK1抗体Cell Signaling Technology3344
抗磷酸化JAK1抗体Cell Signaling Technology3331
抗STAT3抗体Cell Signaling Technology9139
抗磷酸化STAT3抗体Cell Signaling Technology9145
抗STAT6抗体Cell Signaling Technology5397
抗β-actin抗体Cell Signaling Technology8457
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
抗磷酸化STAT6抗体Abcamab263947
抗IL-17抗体Abcamab79056
抗Ki-67抗体Bioss2130R
抗Caspase-14抗体Bioss10136R
ECL-plus检测试剂4A Biotech4AW012
siRNA-Mate Plus转染试剂GenePharmaG04026
Opti-MEM培养基Invitrogen31985
JAK1检测试剂盒BPS Bioscience79518
ADP-Glo™检测试剂PromegaV6071
总抗氧化能力检测试剂盒BeyotimeS0121
脂质过氧化MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S

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
PO水凝胶制备
PO水提物浓度、卡波姆940用量、pH调节、最终体积
阅读提示:参见Materials and Methods 2.1
动物模型建立与给药
小鼠品系(C57BL/6J)、周龄(6-8周)、体重(19-22g)、DNCB浓度及给药方案(2%和0.5%)、给药体积(100 μL)、PO水凝胶浓度(10 mg/mL和20 mg/mL)及体积(600 μL/天)、阳性对照(地塞米松乳膏0.75 mg/mL)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.4及Figure 2A
细胞培养与处理
HaCaT细胞培养条件(DMEM+10%FBS+1%双抗)、橙黄酰胺乙酸酯浓度(25, 50, 100 μM)、预处理时间(1小时)、TNF-α和IFN-γ浓度(10 ng/mL)及刺激时间(18小时)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.6及Figure 6E,F
siRNA敲低
siRNA-JAK1序列、转染浓度(1.5 μM)、转染试剂(siRNA-Mate Plus)、敲低效率验证(RT-qPCR)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.12及Figure 6C