姜黄素通过Nrf2-cGAS-STING-NF-κB通路在MH7A类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中的抗炎作用

Anti-Inflammatory Effects of Curcumin via the Nrf2-cGAS-STING-NF-κB Pathway in MH7A Rheumatoid Arthritis Fibroblast-like Synoviocytes.

作者信息Luyao Li, Tong Shen, Zhen Li, Qianyu Guo, Quanhai Pang
PMID41898258
发布时间2026-03-09
DOI10.3390/biomedicines14030611

实验完整度

中

体外细胞实验,包括CCK-8、划痕、Transwell、流式、qRT-PCR、Western blot和免疫荧光,验证了功能和机制,但缺乏动物模型或患者样本验证。

主要模型

人类RA滑膜成纤维细胞系MH7A TNF诱导的MH7A炎症模型

重点核对

细胞模型:MH7A细胞系 炎症诱导:20 ng/mL TNF 药物处理:姜黄素浓度10、25、50、75、100 μmol/L 阳性对照:10 μmol/L甲氨蝶呤 检测时间点:处理后12、24、48小时(CCK-8),其余实验为24小时

摘要

背景:NRF2-cGAS-STING-NF-κB通路的异常激活可触发类风湿关节炎(RA)的炎症级联反应。姜黄素(CUR)是从姜黄中提取的多酚类化合物,具有抗炎活性,但其是否可通过调节该通路改善RA仍不清楚。本研究旨在阐明CUR是否通过抑制NRF2-cGAS-STING-NF-κB信号级联反应来抑制滑膜成纤维细胞(MH7A)的炎症反应。方法:通过用20 ng/mL肿瘤坏死因子(TNF)刺激MH7A细胞构建RA炎症模型。分组包括对照组、模型组、甲氨蝶呤阳性对照组[MTX,10 μmol/L]和不同浓度(10–100 μmol/L)的姜黄素处理组。使用CCK-8试剂盒评估细胞活力。通过划痕愈合实验和Transwell实验分别评估细胞迁移和侵袭能力。通过流式细胞术检测细胞凋亡。使用qRT-PCR和Western blot分别检测NRF2、cGAS、STING和NF-κB的mRNA和蛋白表达水平。通过免疫荧光测定蛋白定位。结果:与模型组(TNF诱导)相比,姜黄素(CUR)组的细胞迁移率显著降低(p < 0.001),在50 μmol/L浓度下观察到特别显著的降低。此外,随着姜黄素浓度的增加,细胞侵袭能力呈显著剂量依赖性下降。细胞凋亡率也随着姜黄素浓度的增加而显著降低,表现出明显的浓度依赖性效应。机制上,姜黄素处理显著上调NRF2的表达,并抑制其下游cGAS-STING-NF-κB信号通路的激活。具体而言,NRF2的mRNA和蛋白表达水平均显著升高(p < 0.001),而cGAS、STING和NF-κB的mRNA和蛋白水平均显著降低(p < 0.001)。结论:姜黄素(CUR)可通过激活NRF2的表达并随后抑制cGAS-STING-NF-κB信号通路,有效抑制滑膜成纤维细胞的炎症反应。本研究为姜黄素治疗RA提供了新的分子机制靶点,并为天然产物干预自身免疫性疾病提供了理论基础。

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
姜黄素是否通过调控NRF2-cGAS-STING-NF-κB信号通路抑制类风湿关节炎中滑膜成纤维细胞的炎症反应?
核心机制
姜黄素通过激活NRF2表达,进而抑制下游cGAS-STING-NF-κB信号通路的激活,从而发挥抗炎作用。
主要证据
在TNF诱导的MH7A细胞中,姜黄素处理显著上调NRF2 mRNA和蛋白表达,同时下调cGAS、STING和NF-κB的mRNA和蛋白表达,并显著抑制细胞迁移、侵袭,促进细胞凋亡。
研究意义
该研究为姜黄素治疗RA提供了新的分子机制靶点,并为天然产物干预自身免疫性疾病提供了理论基础。

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

构建RA炎症细胞模型

模拟RA滑膜成纤维细胞的炎症微环境

使用20 ng/mL TNF刺激MH7A细胞构建炎症模型。

2

检测姜黄素对细胞活力的影响

评估姜黄素对TNF诱导的MH7A细胞增殖的抑制作用

CCK-8实验检测不同浓度姜黄素处理后的细胞活力。

3

检测姜黄素对细胞迁移和侵袭的影响

评估姜黄素对MH7A细胞迁移和侵袭能力的抑制作用

划痕愈合实验检测细胞迁移,Transwell实验检测细胞侵袭。

4

检测姜黄素对细胞凋亡的影响

评估姜黄素对MH7A细胞凋亡的促进作用

Annexin V-FITC/PI双染结合流式细胞术检测细胞凋亡率。

5

检测通路相关基因和蛋白表达

验证姜黄素对NRF2-cGAS-STING-NF-κB通路的影响

qRT-PCR检测mRNA表达,Western blot检测蛋白表达,免疫荧光检测蛋白定位。

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
姜黄素Macklin458-37-7
甲氨蝶呤Shangyao Xinyi Pharmaceutical Co., Ltd.--
二甲基亚砜Macklin1187431-43-1
总RNA提取试剂盒SolarbioG1371
SDS-PAGE凝胶制备试剂盒SolarbioR1200
BCA蛋白浓度测定试剂盒SolarbioP1200
DAB显色试剂盒SolarbioDA1010
含DNase的逆转录预混液US EVERBRIGHTR2020L
通用SYBR Green qPCR预混液US EVERBRIGHTS2024L
三色预染蛋白MarkerScikjie BiotechnologyEC1019-A
兔抗GAPDH抗体Beijing Biosynthesis Biotechnologybsm-33033M
NRF2抗体Wuhan Sanying16396-1-AP
cGAS抗体Wuhan Sanying26416-1-AP
STING抗体Wuhan Sanying19851-1-AP
NF-κB抗体Wuhan Sanying80979-1-AP
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清cellmaxSA211
青霉素-链霉素双抗SolarbioP1400
磷酸盐缓冲液SolarbioP1020
胰蛋白酶SolarbioT1300
肿瘤坏死因子-αSuzhou Jin'an Protein TechnologyCG90
CCK-8溶液Beyotime BiotechnologyC0038
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒MelunbioMA0220
AF488标记的山羊抗兔IgG (H+L)Beyotime BiotechnologyA0423
AF488标记的山羊抗小鼠IgG (H+L)Beyotime BiotechnologyA0428
含DAPI的抗荧光淬灭封片剂SolarbioS2110
山羊血清(无菌过滤)SolarbioS9070
曲拉通X-100SolarbioT8200
CCK-8细胞增殖与细胞毒性检测试剂盒SolarbioCA1210

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
细胞培养与模型建立
MH7A细胞培养条件(DMEM高糖培养基、10% FBS、1%青霉素-链霉素、37°C、5% CO2);TNF浓度20 ng/mL;细胞代数6-10
阅读提示:Methods 2.2.1 和 2.2.2
药物处理分组
姜黄素浓度:10、25、50、75、100 μmol/L;甲氨蝶呤浓度10 μmol/L;处理时间24小时(部分实验至48小时)
阅读提示:Methods 2.2.2
细胞活力检测
细胞接种密度(1.0×10^5 cells/mL);CCK-8检测时间点(12、24、48小时)
阅读提示:Methods 2.2.3
细胞迁移与侵袭
划痕实验细胞密度1×10^7 cells/well;侵袭实验细胞密度5×10^5 cells/mL;30% FBS;24小时孵育
阅读提示:Methods 2.2.4
细胞凋亡检测
细胞数量约1×10^6;Annexin V-FITC/PI染色;流式细胞术检测
阅读提示:Methods 2.2.5
通路基因和蛋白表达
qRT-PCR引物序列(表1);Western blot上样量50 μg,电泳条件200 V 40 min,转膜300 mA 40 min;抗体稀释比例(GAPDH 1:5000,NRF2 1:1000,cGAS 1:2000,STING 1:20000,NF-κB 1:5000)
阅读提示:Methods 2.2.6 和 2.2.7