健脾滋肾方通过调节DNMT1介导的Foxp3甲基化促进MRL/lpr小鼠Treg/Th17平衡

Promotion of Treg/Th17 balance in MRL/lpr mice by Jianpi-Zishen Formula via modulation of DNMT1-mediated Foxp3 methylation.

作者信息Ming Li, Lijun Pang, Yunfei Li, Junjie Chen, Shuangshuang Shang, Chuanbing Huang
PMID40918088
发布时间2025-08-21
DOI10.3389/fimmu.2025.1631631

实验完整度

包含体内动物模型(MRL/lpr小鼠)及体外细胞实验(CD4+ T细胞),并涉及表观遗传机制验证(DNA甲基化、DNMT活性)及功能验证(Treg/Th17比例、细胞因子)。

主要模型

MRL/lpr小鼠SLE模型 C57BL/6小鼠健康对照 小鼠脾脏CD4+ T细胞

重点核对

JPZS给药剂量:低剂量6.305 g/kg,中剂量12.61 g/kg,高剂量25.22 g/kg,灌胃,每日一次,持续8周 5-aza-CdR剂量:0.2 mg/mL,200 µL腹腔注射,每2天1次,从第5周开始持续4周 DC_517剂量:1.7 μM,200 µL腹腔注射,每2天1次,从第5周开始持续4周 动物分组:MRL/lpr小鼠随机分为6组,每组8只;C57BL/6小鼠8只为健康对照 检测指标:Foxp3-TSDR甲基化水平(10个CpG位点)、DNMT1酶活性、Foxp3和Dnmt1 mRNA表达、Treg/Th17细胞比例、血清细胞因子和自身抗体水平

摘要

目的:本研究旨在探讨健脾滋肾方(JPZS)是否通过调节DNA甲基转移酶1(DNMT1)介导的叉头框蛋白P3(Foxp3)甲基化来调节MRL/lpr小鼠的Treg/Th17平衡,并阐明其改善系统性红斑狼疮(SLE)免疫稳态的潜在机制。方法:将48只雌性MRL/lpr小鼠随机分为六组(每组n=8):JPZS(低/中/高剂量)、5-aza-CdR(DNMT抑制剂)、DC_517(DNMT1抑制剂)和模型对照。8只C57BL/6小鼠作为健康对照。小鼠接受相应干预措施八周。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)和血清生化参数评估JPZS对MRL/lpr小鼠疾病进展的影响。此外,采用免疫荧光染色和流式细胞术研究Treg和Th17细胞比例的变化。从小鼠脾脏分离CD4+ T细胞用于后续研究,包括实时定量PCR、蛋白质印迹和DNA甲基化水平测定。此外,使用EpiQuik DNMT检测试剂盒定量CD4+ T细胞特异性DNA甲基转移酶的酶活性。结果:JPZS以剂量依赖性方式显著改善MRL/lpr小鼠的疾病发展。流式细胞术和免疫荧光表明JPZS促进Treg/Th17再平衡。研究发现,模型组CD4+ T细胞中Foxp3甲基化水平较高,Foxp3 mRNA转录水平下调;JPZS可下调模型组CD4+ T细胞的Foxp3甲基化水平。进一步研究发现,Foxp3甲基化水平与Dnmt1酶活性密切相关,JPZS可下调Dnmt1酶活性,从而上调Foxp3 mRNA转录水平。结论:JPZS可能通过DNMT1调节的Foxp3去甲基化恢复SLE中的Treg/Th17平衡,提示其免疫调节作用的表观遗传机制。

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
JPZS是否通过调节DNMT1介导的Foxp3甲基化来恢复MRL/lpr小鼠的Treg/Th17平衡?
核心机制
JPZS通过抑制DNMT1酶活性和蛋白表达,降低Foxp3-TSDR区域甲基化,上调Foxp3 mRNA表达,从而恢复Treg/Th17平衡。
主要证据
在MRL/lpr小鼠模型中,JPZS治疗降低了Dnmt1活性和Foxp3-TSDR甲基化,增加了Foxp3表达和Treg比例,减少了Th17比例,并改善了疾病指标(降低dsDNA、IgG、炎症因子,升高C3)。DNMT1抑制剂DC_517模拟了类似效果。
研究意义
该研究揭示了JPZS通过DNMT1-Foxp3轴调节Treg/Th17平衡的表观遗传机制,为SLE的治疗提供了科学依据,并提示DNMT1可作为自身免疫病表观遗传干预的潜在靶点。

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

JPZS成分分析

鉴定JPZS的主要化学成分,确保批次一致性。

采用HPLC-MS对JPZS样品进行成分分析,检测到多种活性成分。

2

动物分组与给药

评估JPZS对MRL/lpr小鼠疾病进展的影响。

48只MRL/lpr小鼠随机分为6组(每组8只):模型组、JPZS低/中/高剂量组、5-aza-CdR组、DC_517组,8只C57BL/6小鼠作为健康对照。各组给予相应干预,持续8周。

3

疾病指标检测

评估JPZS对MRL/lpr小鼠疾病严重程度的影响。

通过ELISA检测血清中细胞因子(TGF-β、IFN-γ、IL-17、IL-23)、dsDNA抗体、IgG和C3水平,并计算脾脏指数。

4

Treg/Th17细胞比例检测

评估JPZS对Treg和Th17细胞亚群的影响。

采用流式细胞术和免疫荧光检测脾脏和外周血中Treg和Th17细胞比例。

5

CD4+ T细胞分离

获取CD4+ T细胞用于后续分子机制研究。

从小鼠脾脏制备单细胞悬液,采用磁珠分选(MACS)负选法分离CD4+ T细胞。

6

DNA甲基化分析

检测Foxp3-TSDR区域甲基化水平。

提取CD4+ T细胞基因组DNA,亚硫酸盐转化后,通过靶向测序定量Foxp3-TSDR区域10个CpG位点的甲基化水平。

7

基因表达检测

检测Foxp3、RORγt、Dnmt1 mRNA表达水平。

提取CD4+ T细胞总RNA,逆转录后进行qPCR检测。

8

蛋白表达检测

检测DNMT1蛋白表达水平。

提取CD4+ T细胞总蛋白,通过Western blot检测DNMT1蛋白表达。

9

DNMT酶活性检测

检测Dnmt1、Dnmt3A、Dnmt3B酶活性。

提取CD4+ T细胞核蛋白,使用EpiQuik DNMT检测试剂盒测定酶活性。

10

功能验证与机制关联

验证JPZS通过抑制DNMT1介导的Foxp3甲基化促进Treg/Th17平衡。

比较JPZS和DC_517(DNMT1抑制剂)对细胞比例、基因表达、血清细胞因子和疾病指标的影响。

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
Shim-pack GIST C18色谱柱----
儿茶素上海源叶生物科技有限公司B21722
没食子酸上海源叶生物科技有限公司B20851
5-羟甲基糠醛上海源叶生物科技有限公司B21382
毛蕊花糖苷上海源叶生物科技有限公司B20715
芦丁上海源叶生物科技有限公司B20711
金丝桃苷上海源叶生物科技有限公司B20631
槲皮素上海源叶生物科技有限公司B20257
椴树苷上海源叶生物科技有限公司B21587
山柰酚上海源叶生物科技有限公司B21126
芒柄花素上海源叶生物科技有限公司B20836
苍术内酯III上海源叶生物科技有限公司B20056
黄芪甲苷A上海源叶生物科技有限公司B20564
薯蓣皂苷上海源叶生物科技有限公司B1176
苍术素上海源叶生物科技有限公司B20128
茯苓酸上海源叶生物科技有限公司B20400
苍术酮上海源叶生物科技有限公司B20129
MRL/lpr小鼠上海斯莱克实验动物有限责任公司--
C57BL/6小鼠上海斯莱克实验动物有限责任公司--
5-氮杂-2-脱氧胞苷SelleckS1200
DC_517MCEHY-A0004
CD4抗体BioLegend100510
IL-17A抗体BioLegend506903
CD25抗体BioLegend102027
Foxp3抗体BioLegend320011
CytoFLEX流式细胞仪Beckman CoulterBrea, CytoFLEX, USA
FlowJo软件BD Biosciences--
MACS CD4+ T细胞分离试剂盒Miltenyi130-104-454
TIANamp基因组DNA提取试剂盒Tiangen BiotechDP304
EZ DNA甲基化金试剂盒Zymo Research--
Illumina HiSeq 2500测序平台Illumina--
TRIzol试剂Life Technologies15596018
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TaKaRaRR047A
Novostart SYBR qPCR SuperMix Plus试剂盒NovoproteinE096-01B
PikoReal PCR仪Thermo Fisher ScientificPIKOREAL 96
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP00150
SDS-PAGE凝胶制备试剂盒BeyotimePG111
Dnmt1抗体Bioss Incbs-0678R
HRP标记二抗Zsbio--
GAPDH抗体Zsbio--
ECL检测试剂盒Thermo340958
IL-17 ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0554Mo
IL-23 ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0394Mo
TGF-β1 ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0215Mo
IFN-γ ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0540Mo
抗dsDNA ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM1061Mo
IgG ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0031Mo
C3 ELISA试剂盒武汉金迈生物科技有限公司JYM0293Mo
酶标仪RaytoRT-6000, China
核蛋白提取试剂盒Epigentek--
EpiQuik DNMT检测试剂盒Epigentek--
抗FOXP3抗体Santa Cruzsc-53876
抗IL-17A抗体Biossbs-2140R
全景MIDI扫描仪3DHISTECH--
IBM SPSS软件IBMversion 26.0
GraphPad Prism 8.0GraphPad Software Inc.--

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
动物分组与给药
MRL/lpr小鼠随机分组数量(每组8只),C57BL/6健康对照,JPZS低中高剂量(6.305、12.61、25.22 g/kg),给药方式(灌胃)和频率(每日一次)及持续时间(8周);5-aza-CdR和DC_517剂量与给药方式(腹腔注射,每2天一次,从第5周开始持续4周);对照组给予等量生理盐水。
阅读提示:Materials and methods: Animals and experimental design
疾病指标检测
血清样本采集时间(第8周),ELISA检测TGF-β、IFN-γ、IL-17、IL-23、dsDNA、IgG、C3,脾脏指数计算。
阅读提示:Results: JPZS improves disease development in MRL/lpr mice; Methods: Detection of dsDNA, complement 3 (C3), cytokine and enzyme concentrations
Treg/Th17细胞比例检测
流式细胞术检测外周血和脾脏中Th17(CD4+IL-17A+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞比例,抗体克隆和荧光标记,免疫荧光检测脾脏FOXP3/IL-17A。
阅读提示:Methods: Flow cytometry assay; Immunofluorescence; Figure 3
CD4+ T细胞分离
脾脏单细胞悬液制备,MACS负选法分离CD4+ T细胞,试剂盒品牌和货号(Miltenyi, 130-104-454)。
阅读提示:Methods: Extraction of CD4+ T cells from mouse spleen
Foxp3甲基化分析
CD4+ T细胞基因组DNA提取,亚硫酸盐转化,靶向测序定量Foxp3-TSDR区域10个CpG位点甲基化水平;各组样本量(Control n=4,Model和JPZS n=8,5-aza-CdR和DC_517 n=5)。
阅读提示:Methods: DNA extraction and DNA methylation analysis; Results: DNMT1-mediated Foxp3-TSDR methylation and JPZS reduction; Figure 4
基因表达检测
qPCR检测Foxp3、RORγt、Dnmt1 mRNA表达,内参β-actin,引物序列,RNA提取和逆转录试剂盒。
阅读提示:Methods: Total RNA isolation and qPCR
DNMT1蛋白表达检测
Western blot检测DNMT1蛋白表达,抗体和稀释比例(Dnmt1 1:1000,GAPDH 1:5000),蛋白提取和定量方法。
阅读提示:Methods: Total cell protein extraction and western blotting assay
DNMT酶活性检测
提取CD4+ T细胞核蛋白,使用EpiQuik DNMT assay kit测定Dnmt1、Dnmt3A、Dnmt3B酶活性。
阅读提示:Methods: Detection of dsDNA, complement 3 (C3), cytokine and enzyme concentrations