归肾丸通过抑制TNF-α介导的炎症和恢复PI3K/Akt信号通路改善PCOS样细胞表型

Gui Shen Wan ameliorates PCOS-like cellular phenotypes by suppressing TNF-α-mediated inflammation and restoring the PI3K/Akt signaling pathway.

作者信息Yan Lu, Lingtong Li, Jia Fang, Wenjuan Ju, Yanfang Yan, Feihua Wu
PMID41853287
发布时间2026-03-03
DOI10.3389/fimmu.2026.1739230

实验完整度

中

包含网络药理学预测、体外KGN细胞模型验证及TNF-α拯救实验,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

人颗粒细胞系KGN 地塞米松和胰岛素诱导的PCOS体外细胞模型 SD大鼠含药血清

重点核对

KGN细胞经1 μmol/L dexamethasone和100 nmol/L insulin处理48小时诱导PCOS模型 GSW含药血清浓度:5%、10%、20% 重组人TNF-α浓度:20 ng/mL Embelin浓度:15 μM和30 μM;nobiletin浓度:10 μM和20 μM 阳性对照:0.2 mg/kg Ethinylestradiol/Cyproterone acetate和0.23 g/kg Metformin

摘要

背景:多囊卵巢综合征(PCOS)与慢性低度炎症和胰岛素信号失调有关。归肾丸(GSW)是一种传统中药方剂,经验性地用于卵巢功能障碍,但其分子基础尚未完全明确。本研究旨在阐明GSW在代谢应激下PCOS相关颗粒细胞模型中调节炎症相关胰岛素信号的机制,重点关注TNF-α/PI3K/Akt轴。方法:基于UPLC–MS/MS鉴定的血清吸收成分的网络药理学与体外验证相结合,使用地塞米松和胰岛素刺激的人KGN细胞模拟选定的PCOS相关细胞表型。评估了GSW含药血清对细胞活力、凋亡、激素相关读数和炎症细胞因子产生的影响。通过Western blot检测PI3K/Akt信号,并进行重组TNF-α拯救实验以探讨机制依赖性。进一步评估了候选成分(embelin和nobiletin)的作用。结果:网络药理学强调TNF和PI3K/Akt信号是关键通路。在KGN代谢应激模型中,GSW含药血清剂量依赖性地提高细胞活力,减少凋亡,并减弱炎症细胞因子的输出(TNF-α和IL-6),同时伴随PI3K和Akt磷酸化增加。重组TNF-α显著削弱了GSW的保护和信号激活作用,支持TNF-α相关机制。Embelin和nobiletin再现了关键的抗炎和信号效应,并且它们的联合应用在测试浓度下产生增强的联合效应。结论:这些发现表明,GSW通过抑制TNF-α相关的炎症信号,从而解除对PI3K/Akt通路的抑制,减轻代谢应激下PCOS样颗粒细胞功能障碍。鉴于体外研究范围和含药血清方法,结果应解释为机制见解而非临床疗效的直接证据,并为后续体内验证提供了依据。

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
GSW是否通过抑制TNF-α介导的炎症并恢复PI3K/Akt信号通路来改善PCOS样颗粒细胞功能障碍?
核心机制
GSW通过抑制TNF-α相关炎症信号,解除对PI3K/Akt通路的抑制,恢复其功能,从而改善细胞增殖、凋亡和激素分泌异常。
主要证据
在KGN细胞模型中,GSW含药血清剂量依赖性减少凋亡、增加细胞活力、降低TNF-α和IL-6分泌及mRNA表达,增加p-PI3K和p-Akt水平;重组TNF-α逆转这些效应;embelin和nobiletin模拟并联合增强效应。
研究意义
研究为GSW治疗PCOS提供了现代药理学基础,并突出了中药多靶点、整体性的优势,支持进一步的体内和临床研究。

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

网络药理学预测

预测GSW治疗PCOS的关键靶点和通路

基于UPLC-MS/MS鉴定GSW含药血清中吸收成分,通过TCMSP、SwissTargetPrediction和SymMap预测靶点,与PCOS疾病靶点取交集,构建PPI网络并筛选hub基因,进行GO和KEGG富集分析。

2

动物给药及含药血清制备

制备GSW含药血清用于体外实验

SD大鼠随机分为对照组、阳性对照组(0.2 mg/kg Ethinylestradiol/Cyproterone acetate和0.23 g/kg Metformin)、GSW组,灌胃7天,采血分离血清,56°C灭活30分钟,0.22 µm过滤,-80°C保存。

3

体外PCOS细胞模型建立

模拟PCOS相关细胞表型并验证模型

KGN细胞用1 µmol/L地塞米松和100 nmol/L胰岛素处理48小时诱导PCOS样表型,通过检测凋亡、炎症因子和PI3K/Akt磷酸化验证模型成功。

4

GSW含药血清功效评估

评估GSW含药血清对细胞活力、凋亡、激素和炎症的影响

用不同浓度(5%、10%、20%)GSW含药血清处理模型细胞,检测CCK-8活力、流式凋亡、ELISA激素/细胞因子、Western blot信号蛋白。

5

TNF-α拯救实验

验证TNF-α在GSW作用中的因果角色

模型细胞加入20 ng/mL重组人TNF-α,与GSW含药血清共处理,检测凋亡和PI3K/Akt磷酸化水平。

6

活性成分验证

鉴定GSW中关键活性成分

用网络药理学预测的前五种成分处理模型细胞,筛选TNF-α分泌抑制效果,进一步检测embelin和nobiletin单独及联合对PI3K/Akt磷酸化的影响。

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。

网络药理学分析
细胞培养与模型建立
验证细胞功能变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F-12培养基Gibco11320033
胎牛血清Gibco10099141
青霉素-链霉素Gibco15140122
地塞米松Sigma-AldrichD4902
胰岛素Sigma-AldrichI9278
CCK-8试剂盒DojindoCK04
Annexin V-FITC----
碘化丙啶----
雌二醇ELISA试剂盒RuixinBioRXJ106056H
促黄体生成素ELISA试剂盒RuixinBioRX106050H
促卵泡激素ELISA试剂盒RuixinBioRX106046H
睾酮ELISA试剂盒RuixinBioJRX106316
TNF-α ELISA试剂盒RuixinBioRX1600891C
IL-6 ELISA试剂盒RuixinBioRXQ96
RIPA裂解液SolarbioR0020
BCA蛋白检测试剂盒BiosharpBL521A
PVDF膜Merck MilliporeIPVH00010
抗PI3K抗体BiossBS-10657R
抗p-PI3K抗体CST17366
抗Akt抗体CST9279
抗p-Akt抗体CST4060
抗PGR抗体AbcamAB60954
抗β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
ECL检测系统MeilunbioMA0186
TransZol Up Plus RNA试剂盒TransGen BiotechER501-01
TUAFS SuperMixTransGen BiotechAU341
MagicSYBR混合物CWBIOCW3008
重组人TNF-αPeproTech300-01A
恩贝酸MedChemExpressHY-N0115
川陈皮素MedChemExpressHY-N0145
CO2培养箱Thermo Fisher ScientificHeracell
酶标仪BIOBASEEL10A
FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
CFX Connect实时荧光定量PCR系统Bio-Rad--

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
动物给药及含药血清制备
大鼠品系:SD,年龄:6周,数量:每组6只;给药剂量:0.2 mg/kg Ethinylestradiol/Cyproterone acetate和0.23 g/kg Metformin;GSW剂量:0.1 mL/100g(1 g crude drug/mL);给药方式:口服灌胃,每日一次,共7天;血清制备:56°C灭活30分钟,0.22 µm过滤,-80°C保存。
阅读提示:见Materials and methods 2.1
体外PCOS模型建立
细胞系:KGN;诱导剂及浓度:1 µmol/L dexamethasone和100 nmol/L insulin;处理时间:48小时。
阅读提示:见Materials and methods 2.4
GSW含药血清处理
血清浓度:5%、10%、20%;处理时间:24小时(CCK-8)。
阅读提示:见Materials and methods 2.5和2.6
TNF-α拯救实验
重组人TNF-α浓度:20 ng/mL;高剂量GSW血清浓度:20%。
阅读提示:见Materials and methods 2.5和Results 3.5
活性成分验证
embelin浓度:15 μM、30 μM;nobiletin浓度:10 μM、20 μM;联合浓度:15 μM embelin + 10 μM nobiletin;溶剂:DMSO。
阅读提示:见Materials and methods 2.5和Results 3.6