苦瓜(Momordica charantia L.)的生物活性化合物在体内和体外下调ACE2和TMPRSS2的蛋白表达

Bioactive Compounds of Momordica charantia L. Downregulate the Protein Expression of ACE2 and TMPRSS2 In Vivo and In Vitro.

作者信息Che-Yi Chao, Woei-Cheang Shyu, Chih-Lung Lin, Wen-Ping Jiang, Atsushi Inose, Song-Jie Chiang, Wen-Liang Wu, Jaung-Geng Lin, Guan-Jhong Huang
PMID41596514
发布时间2026-01-15
DOI10.3390/ijms27020868

实验完整度

高

包含体外细胞模型(HepG2、293T)验证药物毒性和蛋白表达抑制,体内小鼠模型验证安全性和多器官蛋白下调,并通过Western blot和免疫组化进行验证。

主要模型

HepG2细胞 293T细胞 C57BL/6小鼠模型

重点核对

EMC浓度(100和250 μg/mL)处理HepG2和293T细胞24小时 化合物浓度(12.5和25 μM)处理细胞24小时 小鼠每日口服EMC(250 mg/kg)连续10天 小鼠分组(每组5只)及对照组(蒸馏水) Western blot和免疫组化检测ACE2和TMPRSS2的表达

摘要

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)是COVID-19的病原体,其出现导致了全球范围的感染和数百万人的死亡。病毒进入是由病毒刺突(S)蛋白与宿主细胞受体ACE2之间的相互作用启动的,随后由TMPRSS2介导的蛋白水解激活促进膜融合。苦瓜(Momordica charantia L., MC)是一种在热带亚洲广泛使用的传统药用和食用植物,具有显著的抗炎、抗氧化、抗肿瘤和降血糖特性。在本研究中,苦瓜乙醇提取物(EMC)在体外和体内模型中均显著下调ACE2和TMPRSS2的表达,且未引起细胞毒性。此外,从EMC中分离的植物化学物质——包括对香豆酸、芦丁和槲皮素——表现出相当的抑制效果。这些结果表明,EMC及其生物活性成分可能通过调节ACE2/TMPRSS2轴来干扰SARS-CoV-2的进入,突显了它们作为COVID-19预防或管理的天然辅助剂的潜力。

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
苦瓜乙醇提取物及其生物活性成分是否能够调节SARS-CoV-2进入宿主细胞所必需的ACE2和TMPRSS2蛋白的表达?
核心机制
EMC及其活性成分通过对香豆酸、芦丁和槲皮素下调ACE2和TMPRSS2蛋白表达,从而可能干扰SARS-CoV-2的进入。
主要证据
体外实验中,EMC(100和250 μg/mL)和三种化合物(12.5和25 μM)处理HepG2和293T细胞24小时后,Western blot显示ACE2和TMPRSS2蛋白水平显著下降;体内实验中,小鼠口服EMC 250 mg/kg 10天后,Western blot和免疫组化显示肝、肾、肺组织中ACE2和TMPRSS2表达降低。
研究意义
EMC及其活性成分可能作为COVID-19预防或辅助治疗的天然候选物,通过下调病毒进入相关宿主蛋白来降低感染风险。

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

EMC化学成分分析

鉴定EMC中标志性化合物的含量和种类。

采用高效液相色谱-光电二极管阵列检测器(HPLC-PAD)分析EMC中对香豆酸、芦丁和槲皮素的含量,并与标准品比对。

2

细胞毒性评估

确定EMC和相关化合物在实验细胞中的安全浓度范围。

通过MTT法检测EMC(50-500 μg/mL)和化合物(6.25-50 μM)处理HepG2和293T细胞24小时后的细胞活力。

3

体外蛋白表达抑制检测

评估EMC和活性化合物对ACE2和TMPRSS2蛋白表达的影响。

用非细胞毒性浓度的EMC(100和250 μg/mL)及化合物(12.5和25 μM)处理HepG2和293T细胞24小时,通过Western blot检测ACE2和TMPRSS2表达。

4

体内安全性评估

评估口服EMC对小鼠的耐受性和潜在毒性。

C57BL/6小鼠每日口服EMC(250 mg/kg)或蒸馏水连续10天,记录体重,并进行肝、肾、肺组织的H&E染色检查。

5

体内蛋白表达抑制验证

验证EMC在体内对ACE2和TMPRSS2表达的抑制作用。

小鼠口服EMC(250 mg/kg)10天后,通过Western blot和免疫组化检测肝、肾、肺组织中ACE2和TMPRSS2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
TSKgel ODS-80Tm色谱柱Tosoh--
对香豆酸Sigma-AldrichC9008
芦丁Sigma-AldrichR5143
槲皮素Sigma-AldrichQ4951
杜尔贝科改良 Eagle 培养基----
胎牛血清----
MTT试剂MedChemExpressHY-15924
酶标仪Molecular Devices--
RIPA裂解液GENESTAR--
Bio-Rad蛋白定量试剂盒Bio-Rad--
ACE2抗体GeneTexGTX101395
TMPRSS2抗体GeneTexGTX100743
HRP标记的山羊抗兔IgGArigoARG65351
ECL底物Merck--
ACE2抗体Bioss Inc.bs-1004R
TMPRSS2抗体Abcamab214462
尼康ECLIPSE TS100光学显微镜Nikon Corporation--

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
细胞实验
细胞系(HepG2、293T),细胞培养基(DMEM+10% FBS),培养条件(37°C、5% CO2),细胞接种密度(2.5×10^4细胞/孔),处理时间(24小时),EMC浓度(100、250 μg/mL),化合物浓度(12.5、25 μM),对照组(PBS)
阅读提示:参见Materials and Methods 4.3节和4.4节,以及Figure legends 2-5
动物实验
小鼠品系(C57BL/6,雌性,6-8周龄,体重18-20 g),饲养环境(22±2°C、湿度55±10%、12小时光暗循环),EMC剂量(250 mg/kg/天)和给药方式(口服灌胃),给药时间(10天),组别(对照组给予蒸馏水,每组5只),体重测量时间点(0、3、5、10天),组织采集时间(第14天)
阅读提示:参见Materials and Methods 4.6节,Figure legends 6和7
Western blot
蛋白提取方法(RIPA缓冲液),离心条件(10,000×g, 10 min, 4°C),蛋白定量(Bradford法),SDS-PAGE条件(100 V, 90 min),转膜条件(200 mA, 2 h),封闭(5% BSA),一抗信息(ACE2: GTX101395, 1:500;TMPRSS2: GTX100743, 1:500),二抗浓度(1:5000),检测(ECL底物),定量软件(Kodak Molecular Imaging Software)
阅读提示:参见Materials and Methods 4.5节
免疫组织化学
组织固定(10%中性缓冲福尔马林),切片厚度(4-5 µm),一抗(ACE2: bs-1004R, 1:50;TMPRSS2: ab214462, 1:200),孵育条件(4°C过夜),定量分析软件(ImageJ)
阅读提示:参见Materials and Methods 4.8节,Figure legend 8