STQJD抗脑缺血再灌注损伤作用及机制的NOX4/ROS/NF-κB信号通路研究

Study of NOX4/ROS/NF-κB signaling pathway in anti-ischemia-reperfusion injury effect and mechanism of STQJD.

作者信息Caiying Luo, Li Zhang, Aiyun Wang, Yuting Wang, Jing Cai, Ruoyan Ni, Renhua Yang, Sijin He, Lihua Gu, Peng Chen
PMID40821065
发布时间2025-07-15
DOI10.62347/MLZI7617

实验完整度

包含体内动物模型(MCAO/R)、网络药理学分析、组织学染色(TTC、HE、尼氏、TUNEL)、血清因子检测、RT-qPCR、Western blot和免疫荧光等多层级验证。

主要模型

MCAO/R大鼠模型 SPF级成年雄性SD大鼠

重点核对

STQJD剂量:低剂量8.453 g/kg、中剂量16.905 g/kg、高剂量33.810 g/kg,灌胃给药14天 MCAO手术:缺血1.5小时后恢复血流 阳性对照:尼莫地平10.8 mg/kg 样本量:行为学/梗死面积n=6,病理/蛋白质检测n=3 统计方法:组间比较采用非配对t检验或单因素方差分析,p<0.05为显著性差异

摘要

目的:本研究旨在探讨舒调气机方(STQJD)对大鼠脑缺血再灌注损伤模型的作用并阐明其作用机制。方法:采用神经行为学评分、2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)、尼氏和末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记(TUNEL)染色评估STQJD对缺血性卒中(IS)的治疗效果。采用网络药理学研究STQJD的潜在机制。检测大鼠血清中活性氧(ROS)含量和炎症标志物的表达水平。采用RT-qPCR和Western blotting检测大鼠脑组织中核因子κB(NF-κB)、NADPH氧化酶4(NOX4)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、NOD样受体家族吡啉结构域蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Toll样受体4(TLR4)和半胱氨酸依赖性天冬氨酸特异性蛋白酶-1(Caspase-1)的mRNA和蛋白表达水平。免疫荧光检测NF-κB和TNF-α蛋白表达。结果:STQJD显著改善大脑中动脉闭塞(MCAO)大鼠的神经功能,减少脑梗死体积,减轻神经元损伤和凋亡。基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析显示,STQJD的抗IS作用与NOX4/TLR4/NF-κB/TNF-α信号通路相关。STQJD降低了MCAO大鼠血清中炎症标志物(包括TNF-α、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18))的水平,以及脑组织中TLR4、NOX4、NLRP3、NF-κB、ASC、TNF-α和Caspase-1的mRNA和蛋白表达。结论:STQJD通过调节NOX4/TLR4/NF-κB/TNF-α信号通路,减轻炎症和氧化损伤,发挥神经保护作用,有效改善MCAO/R大鼠的IS。

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
STQJD对大鼠脑缺血再灌注损伤是否具有保护作用及其分子机制是什么?
核心机制
STQJD通过调节NOX4/TLR4/NF-κB/TNF-α信号通路,减少ROS产生,抑制炎症反应,减轻氧化损伤,从而发挥神经保护作用。
主要证据
在MCAO/R大鼠模型中,STQJD显著改善神经功能、减少脑梗死体积、减轻神经元损伤和凋亡,并下调TLR4、NOX4、NLRP3、NF-κB、ASC、TNF-α和Caspase-1的mRNA和蛋白表达。
研究意义
为STQJD治疗缺血性卒中提供了理论和实验依据,并支持其在脑缺血再灌注损伤治疗中的潜在应用价值。

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

建立MCAO/R大鼠模型及分组给药

构建脑缺血再灌注损伤模型,并评估STQJD的治疗效果。

采用改良Zea-Longa线栓法建立大鼠MCAO/R模型,缺血1.5小时后恢复血流。建模成功后随机分为假手术组、模型组、STQJD低、中、高剂量组和尼莫地平组,连续灌胃给药14天。

2

评估神经功能及脑梗死体积

观察STQJD对缺血性脑损伤后神经功能缺损和脑组织梗死的影响。

采用Zea-Longa评分评估神经功能,TTC染色测量脑梗死体积。

3

组织病理学检测

观察STQJD对脑组织病理结构、尼氏小体和神经元凋亡的影响。

通过HE染色、尼氏染色和TUNEL染色观察皮层和海马区域的病理变化。

4

网络药理学预测及富集分析

预测STQJD治疗脑缺血的可能靶点和信号通路。

利用TCMSP和BATMAN-TCM筛选活性成分及靶点,并与疾病靶点取交集,构建PPI网络和成分-靶点网络,进行GO和KEGG富集分析。

5

检测血清ROS和炎症因子水平

检测STQJD对氧化应激和炎症标志物的影响。

利用试剂盒检测血清中ROS、TNF-α、IL-1β和IL-18水平。

6

检测脑组织mRNA和蛋白表达

验证STQJD对NOX4/TLR4/NF-κB/TNF-α通路相关分子表达的影响。

采用RT-qPCR检测NF-κB、NOX4、TLR4、NLRP3、ASC、TNF-α、Caspase-1的mRNA表达,Western blot检测相应蛋白表达。

7

免疫荧光检测

验证NF-κB和TNF-α蛋白在脑皮层中的表达及STQJD的调控作用。

通过免疫荧光染色观察NF-κB和TNF-α在皮层区域的表达。

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
尼莫地平Bayer HealthcareH20003010
300型夹层锅Zhejiang Shentai Special EquipmentR2015-0761
TTC----
TUNEL试剂盒Beyotime Biotechnology Co., Ltd.--
DAPIBeyotime--
ROS试剂盒Shanghai Meilian Biotechnology Co., Ltd.--
TNF-α试剂盒Shanghai Jianglai Biotechnology Co., Ltd.--
IL-1β试剂盒Shanghai Jianglai Biotechnology Co., Ltd.--
IL-18试剂盒Shanghai Jianglai Biotechnology Co., Ltd.--
TrizolThermo Fisher Scientific15596026CN
FastKing RT Kit with gDNaseThermoK1622
qPCR试剂盒Roche04913914001
引物Sangon Biotech--
RIPA裂解液----
增强型蛋白酶抑制剂----
BCA试剂盒WAN Bioscience and TechnologyWLA019a
PVDF膜----
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
抗NF-κB抗体AbmartT55034S
抗磷酸化NF-κB抗体AbmartTP56372S
抗TLR4抗体ABclonalA5258
抗NLRP3抗体ABclonalA5652
抗ASC抗体ABclonalA22046
抗NOX4抗体Proteintech14347-1-AP
抗Caspase-1抗体ABclonalA0964
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗TNF-α抗体Biossbs-10802R
HRP标记二抗ProteintechSA00001-2/SA00001-1

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
动物模型建立
MCAO/R模型采用改良Zea-Longa线栓法,缺血1.5小时,术后Zea-Longa评分1-3分大鼠入组
阅读提示:Materials and methods - Animal study - Modeling and grouping
药物干预
STQJD给药剂量(8.453、16.905、33.810 g/kg)和尼莫地平剂量(10.8 mg/kg),灌胃给药每天1次,持续14天
阅读提示:Materials and methods - Animal study - Modeling and grouping
神经功能评估
Zea-Longa评分标准(0-4分),术后和给药14天后评估
阅读提示:Materials and methods - Neurological function scoring
组织学检测
TTC染色(2%浓度,37℃避光孵育10-15分钟)、尼氏染色(1%甲苯胺蓝)、TUNEL染色(按照试剂盒说明)
阅读提示:Materials and methods - TTC、Nissl staining、TUNEL staining
分子生物学检测
RT-qPCR使用Trizol提取RNA、FastKing RT Kit反转录,Western blot使用BCA定量,抗体信息及稀释比例文中未明确说明
阅读提示:Materials and methods - RT-qPCR、Western blotting
统计分析
数据以mean±SEM表示,两组比较用非配对t检验,多组比较用单因素方差分析,p<0.05为差异有统计学意义
阅读提示:Materials and methods - Statistical analysis