姜黄素通过TLR2-NF-κB信号通路缓解牛卵巢颗粒细胞中HMGB1介导的炎症

Curcumin Alleviates HMGB1-Mediated Inflammation Through the Signaling Pathway of TLR2-NF-κB in Bovine Ovarian Granulosa Cells.

作者信息Siqi Liu, Yingying Xie, Lei Wang, Jingyan Zhang, Xiaoliang Chen, Xiaowei Feng, Junyan Wang, Kang Zhang, Jianxi Li
PMID41009742
发布时间2025-09-19
DOI10.3390/ijms26189180

实验完整度

包含体外细胞实验(MTT、凋亡检测)、mRNA和蛋白表达分析、免疫荧光、Co-IP及ELISA等多层级验证。

主要模型

牛卵巢颗粒细胞(BOGCs) HMGB1处理的BOGCs模型 siRNA-TLR2敲低BOGCs模型

重点核对

HMGB1处理浓度:5 μg/mL 姜黄素处理浓度梯度:0, 1.25, 2.5, 5, 10, 20, 40 μg/mL 处理时间:24小时 siRNA-TLR2转染效率及敲低效果 细胞培养条件:DMEM/F12 (1:1)培养基,含10% FBS

摘要

姜黄素是从姜黄中提取的主要生物活性化合物,具有抗炎、抗氧化和伤口愈合等多种治疗特性。近期研究表明,姜黄素可能缓解卵巢细胞中HMGB1介导的炎症。然而,其在调节HMGB1驱动的卵巢颗粒细胞(OGCs)功能障碍中的作用仍有待阐明。在本研究中,姜黄素抑制了HMGB1诱导的toll样受体2(TLR2)和排卵相关因子如EGFR、VEGF、STAR和TIMP1/2基因的过表达。此外,TLR2、TLR1、TLR6和磷酸化NF-κB p65蛋白水平的升高被姜黄素显著抑制。进一步的机制分析揭示,HMGB1与TLR1-TLR2/TLR6复合物及磷酸化NF-κB p65之间的相互作用受到抑制。这导致促炎细胞因子IL-6产生的抑制和OGCs中HMGB1诱导的炎症反应的缓解。总之,我们的研究结果表明,姜黄素通过抑制TLR2-NF-κB通路调节OGCs中排卵相关基因和促炎细胞因子的上调,为其作为抗OGC炎症治疗剂的潜在应用提供了机制基础。

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
姜黄素是否能通过干扰HMGB1-TLR2-NF-κB信号通路缓解牛卵巢颗粒细胞中HMGB1介导的炎症,并调节排卵相关基因的表达?
核心机制
姜黄素通过抑制TLR2表达和干扰HMGB1与TLR1-TLR2/TLR6复合物的结合,抑制NF-κB的磷酸化和核转位,从而下调IL-6的产生和排卵相关基因的表达。
主要证据
MTT和凋亡检测显示姜黄素的双相调节作用;RT-qPCR显示姜黄素抑制HMGB1诱导的TLR2、EGFR、VEGF、STAR、TIMP1/2 mRNA表达;Western blot显示TLR1、TLR2、TLR6和磷酸化NF-κB p65蛋白水平降低;免疫荧光显示NF-κB p65核转位减少;Co-IP实验显示HMGB1与TLR1、TLR2、TLR6及磷酸化NF-κB p65的结合减少;ELISA显示IL-6分泌减少。
研究意义
姜黄素可作为治疗卵巢炎症的多靶点药物,具有同时减轻炎症反应和恢复排卵功能的潜力,但需在生殖模型中进行功能验证,且跨物种差异限制其应用。

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

姜黄素对BOGCs活力的双相调节

评估不同浓度姜黄素对BOGCs活力的影响,确定治疗窗口

使用MTT法检测不同浓度姜黄素(0, 0.625, 1.25, 2.5, 5, 10, 20, 40 μg/mL)处理24小时后BOGCs的活力。

2

姜黄素对细胞凋亡和坏死的影响

验证姜黄素对BOGCs凋亡和坏死的剂量依赖性效应

使用荧光显微镜结合Annexin V/PI双染检测不同浓度姜黄素处理后的凋亡和坏死。

3

姜黄素对HMGB1诱导的TLR2和排卵相关基因mRNA表达的影响

检测姜黄素是否能逆转HMGB1引起的TLR2和排卵相关基因的上调

HMGB1 (5 μg/mL) 处理BOGCs,同时加入不同浓度姜黄素(1.25, 2.5, 5 μg/mL)或siRNA-TLR2,用RT-qPCR检测TLR2、EGFR、VEGF、STAR、TIMP1和TIMP2的表达。

4

姜黄素对HMGB1-TLR2/NF-κB信号轴蛋白表达的影响

验证姜黄素是否抑制HMGB1诱导的TLR1、TLR2、TLR6和磷酸化NF-κB p65蛋白表达

用Western blot检测TLR1、TLR2、TLR6、phospho-NF-κB p65和总NF-κB p65的蛋白水平,并与siRNA-TLR2处理进行比较。

5

姜黄素对HMGB1诱导的NF-κB核转位的影响

检测姜黄素是否抑制NF-κB p65亚基的核转位

用间接免疫荧光实验检测NF-κB p65的定位,定量分析核内和胞浆荧光强度,并计算核/质比。

6

姜黄素对HMGB1与TLR1, TLR2, TLR6和磷酸化NF-κB p65结合的影响

验证姜黄素是否直接干扰HMGB1与其受体及信号分子的结合

使用Co-IP实验,用HMGB1抗体免疫沉淀,检测与其结合的TLR1、TLR2、TLR6和磷酸化NF-κB p65的水平。

7

姜黄素对HMGB1诱导的IL-6和TNF-α分泌的影响

检测姜黄素是否能减少HMGB1诱导的促炎细胞因子IL-6的产生,并检查TNF-α的特异性

用ELISA检测细胞上清中IL-6和TNF-α的浓度。

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。

验证细胞活力与凋亡
验证蛋白相互作用
验证免疫效应
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
MTT溶液SolarbioM1025
姜黄素SigmaC1386
二甲基亚砜SigmaD2653
TLR2抗体Biossbs-1019R
NF-κB p65抗体Biossbs-0465R
磷酸化NF-κB p65抗体Biossbs-0982R
TLR1抗体Biorbytorb48968
TLR6抗体Biorbytorb357127
β-肌动蛋白单克隆抗体Proteintech66009-1-Ig
HMGB1单克隆抗体Proteintech66525-1-Ig
CoraLite488标记的山羊抗兔IgGProteintechSA00013-2
FITC-Annexin V和PI凋亡试剂盒BeyotimeC1062M
PVDF膜BeyotimeFFP39
BeyoGel™ Plus预制PAGE凝胶BeyotimeP0456M
SDS-PAGE蛋白上样缓冲液BeyotimeP0015
BCA蛋白测定试剂盒BeyotimeP0012
SDS-PAGE电泳缓冲液BeyotimeP0014B
Western转膜缓冲液BeyotimeP0021B
封闭液BeyotimeP0023B
高纯度RNA快速提取试剂盒BiotekeRP1202
逆转录试剂盒TakaraRR037A
TB Green Premix Ex Taq IITakaraRR820A
M-PER™哺乳动物蛋白提取试剂Thermo Scientific78501
Pierce™经典免疫沉淀试剂盒Thermo Scientific26146
Restore™ PLUS Western印迹剥离缓冲液Thermo Scientific46430
WesternBright Sirius HRP底物AdvanstaK12043-D20
HMGB1蛋白Abcamab82100
TNF-α ELISA试剂盒Abcamab193683
IL-6 ELISA试剂盒Abcamab205080
TLR2 siRNAHANBIO--
细胞筛网Falcon352340, 352350
细胞培养瓶Corning430639, 431080
细胞培养板Corning3516, 3799, 3526
离心管Corning430790, 430828
无RNase/DNase离心管AxygenMCT-150-C, PCR-02-C
8联管AxygenPCR-0208-C
ABI Q5实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher ScientificABI Q5
高速冷冻离心机EppendorfThermoMixer C
SDS-PAGE电泳仪Bio-RadPowerPac
细胞培养箱Heal ForceHF90
GeneGnome XRQ化学发光成像系统Gene Company LimitedGGNOME-XRQ-NP
智能酶标仪Bio TekSYNERGYILX
微量分光光度计Life RealNanoReady
倒置荧光显微镜OlympusIX71
普通光学显微镜OlympusBX43
医用低温冰箱HaierDW-86L490J
激光共聚焦扫描显微镜Carl Zeiss AGLSM-800

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
细胞活力检测
姜黄素浓度范围、处理时间、细胞接种密度
阅读提示:参见Materials and Methods 4.4 MTT Assay
凋亡检测
姜黄素浓度、处理时间、Annexin V/PI染色步骤
阅读提示:参见Materials and Methods 4.5 Apoptosis Detection
细胞处理
HMGB1浓度、姜黄素浓度、siRNA-TLR2转染条件、处理时间
阅读提示:参见Materials and Methods 4.6 Cell Treatment
RT-qPCR
RNA提取、逆转录、PCR反应条件、引物序列、内参基因
阅读提示:参见Materials and Methods 4.7, 4.8 和 Table 1
Western blot
蛋白质提取、SDS-PAGE、转膜、抗体孵育、显影条件
阅读提示:参见Materials and Methods 4.9 Western Blot
免疫荧光
细胞固定、透化、封闭、一抗二抗浓度、孵育时间、DAPI染色
阅读提示:参见Materials and Methods 4.10 Indirect Immunofluorescence
Co-IP
细胞裂解、抗体量、树脂、洗涤步骤、洗脱条件
阅读提示:参见Materials and Methods 4.11 Co-Immunoprecipitation
ELISA
样本制备、ELISA试剂盒操作、标准曲线、波长读数
阅读提示:参见Materials and Methods 4.12 ELISA