海草波喜荡草(Posidonia oceanica(L.)Delile)绿叶和根茎水提物对LPS刺激的RAW 264.7巨噬细胞的抗炎和免疫调节作用

Anti-Inflammatory and Immunomodulatory Effects of Aqueous Extracts from Green Leaves and Rhizomes of Posidonia oceanica (L.) Delile on LPS-Stimulated RAW 264.7 Macrophages.

作者信息Giulia Abruscato, Daniela Ganci, Federica Bellistrì, Roberto Chiarelli, Manuela Mauro, Aiti Vizzini, Vincenzo Arizza, Mirella Vazzana, Claudio Luparello
PMID41471713
期刊Molecules
发布时间2025-12-07
DOI10.3390/molecules30244685

实验完整度

高

实验包含细胞活力、NO释放、基因表达、蛋白水平、信号通路激活及内吞功能等多层级验证,且体外细胞模型贯穿始终,符合高完整度标准。

主要模型

LPS刺激的RAW 264.7小鼠巨噬细胞

重点核对

提取物浓度:GLE 10 μg/mL,RE 0.1 μg/mL LPS浓度:0.1 μg/mL 处理时间:24小时 检测指标:NO释放、Nos2 mRNA表达、COX-2蛋白水平、TNFα和IL-6分泌、NF-κB激活、MAPK/AKT磷酸化、FITC-dextran摄取

摘要

海洋被子植物波喜荡草(Posidonia oceanica(Linnaeus)Delile,1813)是植物治疗化合物的丰富来源,其对人类健康的潜在应用在很大程度上仍未得到研究。在此,我们确定了来自波喜荡草绿叶(GLE)和根茎(RE)的水提物对LPS刺激的RAW 264.7巨噬细胞中炎症相关mRNA表达和蛋白质水平、一氧化氮(NO)释放以及内吞活性的差异影响。我们还研究了提取物在调节细胞内信号通路组分激活中的作用。LPS刺激的RAW 264.7细胞与GLE或RE共处理导致NO产生减少,这与Nos2表达下调、COX-2和TNFα蛋白水平降低以及Nfkb1表达和NF-κB激活减少相关。对IL-6的释放没有影响。此外,LPS与提取物的共暴露导致pJNK和pAKT水平升高,同时pERK降低。与GLE相比,RE特异性降低了IL-1β的产生,诱导了更显著的IL-10增加,积极影响RAW 264.7细胞的内吞功能,并大幅上调p38的磷酸化。获得的数据表明,GLE和RE作为潜在的抗炎和免疫调节剂展现出相当大的前景。

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
波喜荡草绿叶和根茎的水提物如何差异性地调节LPS刺激的巨噬细胞的炎症反应和免疫功能?
核心机制
GLE和RE通过抑制NF-κB信号通路和调节MAPK(ERK、JNK、p38)及AKT的磷酸化,下调iNOS、COX-2和TNFα的表达,从而发挥抗炎作用;RE还通过上调p38磷酸化促进内吞功能,并增强IL-10产生。
主要证据
在RAW 264.7细胞中,通过Griess实验检测NO释放,qRT-PCR检测Nos2、Ptgs2、Nfkb1等基因表达,Western blot检测COX-2、IL-1β、IL-10蛋白水平及信号通路磷酸化,ELISA检测IL-6和TNFα分泌,流式细胞术检测FITC-dextran摄取。结果显示GLE和RE均降低NO、COX-2和TNFα,但RE额外降低IL-1β、升高IL-10并增强内吞。
研究意义
本研究为波喜荡草作为抗炎和免疫调节剂的应用提供了科学依据,强调了其提取物在生物医学领域的潜在价值,并为未来分离、合成和体内应用活性成分奠定了基础。

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

提取物制备与表征

获得并确认GLE和RE的植物化学成分,为后续实验提供物质基础。

从西西里岛巴勒莫湾采集波喜荡草绿叶和根茎,经清洗、液氮研磨、醋酸提取、离心、过滤、冻干得到水提物,并已在前序研究中表征多酚和蛋白质组成。

2

细胞活力与NO释放基线测定

评估提取物对巨噬细胞活力和基础炎症状态的影响,以确定安全浓度。

RAW 264.7细胞以不同浓度GLE或RE处理24小时,MTT法测活力,Griess法测NO释放。

3

LPS刺激下NO产生和iNOS表达检测

确定提取物能否抑制LPS诱导的NO产生和iNOS基因表达。

RAW 264.7细胞与LPS(0.1 μg/mL)和不同浓度GLE或RE共处理24小时,Griess法测NO,qRT-PCR测Nos2表达。

4

COX-2表达与蛋白水平检测

验证提取物对LPS诱导的COX-2 mRNA和蛋白表达的影响。

qRT-PCR检测Ptgs2表达,Western blot检测COX-2蛋白水平。

5

炎症因子表达与分泌检测

评估提取物对促炎和抗炎细胞因子(IL-1β、IL-6、TNFα、IL-10)的影响。

qRT-PCR检测Il1b、Il6、Il10 mRNA,Western blot检测IL-1β和IL-10蛋白,ELISA检测IL-6和TNFα分泌。

6

NF-κB信号通路检测

检测提取物对LPS诱导的NF-κB表达和激活的影响。

qRT-PCR检测Nfkb1表达,Western blot检测p65磷酸化水平。

7

MAPK和AKT信号通路检测

探索提取物对LPS诱导的MAPK(ERK、JNK、p38)和AKT磷酸化的影响。

Western blot检测pERK/ERK、pAKT/AKT、pJNK/JNK、p-p38/p38比率。

8

内吞活性检测

评估提取物对LPS诱导的巨噬细胞大胞饮作用的影响。

流式细胞术检测FITC-dextran摄取。

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
杜氏改良 eagle 培养基Sigma--
胎牛血清Sigma--
青霉素Sigma--
链霉素Sigma--
蛋白酶抑制剂混合物 P8340SigmaP8340
T-25 数字 Ultra-Turrax 均质器IKA--
超声处理器Sonics & Materials Inc.--
Alpha 2-4 LD plus 冻干机Martin Christ--
脂多糖 O55:B5Sigma--
Griess 试剂Biotium--
PureLink RNA 小提试剂盒Thermo Fisher--
PureLink DNase 套装Thermo Fisher--
Transcriptor 逆转录酶Roche--
SYBR Green qPCR 预混液MedChem Express--
Applied Biosystems 7500 实时荧光定量 PCR 系统Applied Biosystems--
抗 COX-2 抗体 (CQA2563)Cohesion BiosciencesCQA2563
抗 ERK 1/2 抗体 (NB-22-2988)NeoBiotechNB-22-2988
抗 pERK(Tyr222/205)抗体 (NB-22-0657)NeoBiotechNB-22-0657
抗 IL-1β 抗体 (FNab04209)Fine TestFNab04209
抗 IL-10 抗体 (CQA6564)Cohesion BiosciencesCQA6564
抗 JNK 抗体 (10023-1-AP)Thermo Fisher10023-1-AP
抗 pJNK/SAPK1(Thr183, Tyr185)抗体 (600-380)Thermo Fisher600-380
抗 NF-κB p65 抗体 (ab76311)Abcamab76311
抗 NF-κB p65(Ser536)抗体 (BS-0928R)BiossBS-0928R
抗 p38 抗体 (CPA5094)Cohesion BiosciencesCPA5094
抗 p38(pT180/Y182)抗体 (CPA5055)Cohesion BiosciencesCPA5055
抗 β-actin 抗体 (NB-22-1460)NeoBiotechNB-22-1460
辣根过氧化物酶标记二抗 (ab6721)Abcamab6721
SuperSignal West Pico Plus 底物Thermo Fisher--
Versadoc MP 成像系统Bio-Rad--
小鼠 IL-6 ELISA 试剂盒 (RAB0308-1KT)SigmaRAB0308-1KT
小鼠肿瘤坏死因子 α ELISA 试剂盒 (RAB0477-1KT)SigmaRAB0477-1KT
异硫氰酸荧光素-葡聚糖(MW 40000)MedChem Express--
FACSCanto 分析仪BD Biosciences--

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
提取物制备
植物材料来源(Gulf of Palermo)、提取溶剂(2 M醋酸)、蛋白酶抑制剂浓度(1:200)、离心条件(15,500 rpm, 20 min, 4°C)、过滤孔径(0.22 μm)
阅读提示:Methods 4.1 GLE and RE
细胞培养
细胞系(RAW 264.7, RRID:CVCL_0493)、培养基(D-MEM含谷氨酰胺)、血清(10%胎牛血清)、抗生素(100 U/mL青霉素, 100 μg/mL链霉素)、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Methods 4.2 Cell Culture
药物处理
LPS来源和浓度(0.1 μg/mL, O55:B5, Sigma)、提取物浓度(GLE 10 μg/mL, RE 0.1 μg/mL)、处理时间(24小时)
阅读提示:Methods 4.4 NO Production, 4.5 qRT-PCR, 4.6 Western Blot, 4.7 ELISA, 4.8 Endocytosis Assay
炎症因子检测
qRT-PCR引物序列(Table 7)、内参基因(GAPDH)、Western blot抗体及稀释度(如COX-2 1:500)、ELISA试剂盒(IL-6, TNFα)
阅读提示:Methods 4.5-4.7, Table 7
信号通路检测
磷酸化抗体(pERK, pAKT, pJNK, p-p38)的靶点(Tyr222/205, Ser536等)、Western blot条件(13% SDS-PAGE)
阅读提示:Methods 4.6 Western Blot
内吞实验
FITC-dextran浓度(1 mg/mL)、分子量(40 kDa)、孵育时间(37°C, 1小时)、流式细胞仪(FACSCanto)、分析细胞数(10,000 events)
阅读提示:Methods 4.8 Endocytosis Assay