片仔癀通过Nrf2/ARE通路改善氧化应激促进链脲佐菌素诱导的糖尿病模型创面愈合

Pien-tze-huang promotes wound healing in streptozotocin-induced diabetes models associated with improving oxidative stress via the Nrf2/ARE pathway.

作者信息Ying Liu, Jiake Mo, Fang Liang, Siwei Jiang, Jing Xiong, Xubiao Meng, Zhaohui Mo
PMID36713837
发布时间2023-01-12
DOI10.3389/fphar.2023.1062664

实验完整度

包含1型糖尿病大鼠和2型糖尿病小鼠体内模型、HUVECs体外氧化应激模型、Nrf2敲低验证及组织学、分子生物学检测。

主要模型

1型糖尿病SD大鼠创面模型 2型糖尿病C57BL/6小鼠创面模型 HUVECs棕榈酸诱导的氧化应激模型

重点核对

STZ剂量和给药方式(35 mg/kg 腹腔注射) PZH给药途径和剂量(局部涂抹0.05 g/cm²,灌胃0.234 g/kg) PAL浓度(250 μM)和PZH处理浓度(0.1 mg/ml) 体内实验的观察时间(10天)和取材时间(第8天/第10天) Nrf2-siRNA敲低实验验证机制

摘要

糖尿病足溃疡是糖尿病的严重并发症,死亡率高,缺乏有效的临床治疗,导致巨大的经济负担。片仔癀(PZH)是一种历史悠久的中药,已被发现对皮肤脓肿和溃疡等炎症性疾病有效且方便的治疗。在本研究中,我们评估了PZH对糖尿病创面的影响及其潜在机制。在链脲佐菌素诱导的1型糖尿病大鼠和2型糖尿病小鼠模型背部建立创面。我们发现,局部或灌胃给予PZH治疗可显著促进创面愈合,加速创面组织再上皮化和血管形成,上调创面组织中生长因子VEGF-A、PDGF和EGF的表达,并激活创面组织中的Nrf2/ARE通路。体外实验表明,PZH可改善在棕榈酸中培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增殖、迁移和血管生成功能,降低凋亡蛋白p53、Bax和cleaved-caspase3的表达,并激活Nrf2/ARE信号;然而,当Nrf2被特异性siRNA敲低后,这些保护作用被消除。此外,PZH灌胃治疗后,血清炎症细胞因子IL-1β、TNF-α和IL-6的水平降低。总之,PZH在糖尿病创面愈合中的积极作用可能与其激活Nrf2/ARE通路以调节体内氧化应激水平并增加生长因子表达以改善血管生成有关。

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
PZH是否促进糖尿病创面愈合,其作用机制是否与Nrf2/ARE通路介导的抗氧化应激有关。
核心机制
PZH通过激活Nrf2/ARE通路,上调HO-1和SOD-1表达,减轻氧化应激,保护内皮细胞功能,促进创面血管生成和愈合。
主要证据
体内实验显示PZH促进糖尿病大鼠和小鼠创面愈合,增加VEGF-A、PDGF、EGF表达,激活Nrf2/ARE通路;体外实验显示PZH改善HUVECs增殖、迁移和成管功能,降低ROS和凋亡蛋白,Nrf2敲低后保护作用消失。
研究意义
为PZH治疗糖尿病创面提供实验依据,为其他氧化应激相关疾病的治疗提供理论基础。

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

建立糖尿病创面模型

构建1型和2型糖尿病动物模型,并创建皮肤全层切除创面。

SD大鼠腹腔注射STZ构建1型糖尿病模型,C57BL/6小鼠高脂饮食加STZ注射构建2型糖尿病模型,背部制造全层皮肤创面。

2

PZH治疗及创面愈合评估

评估PZH局部或灌胃治疗对糖尿病创面愈合率的影响。

分别对大鼠局部涂抹PZH糊剂(50% w/w),对小鼠灌胃PZH(0.234 g/kg)或溶剂对照,定期拍照并计算创面愈合率。

3

组织学分析

评估PZH对创面再上皮化和血管生成的影响。

H&E染色观察上皮层结构,CD31免疫组化染色评估血管密度。

4

检测创面生长因子和Nrf2/ARE通路蛋白表达

验证PZH对创面生长因子表达和Nrf2/ARE通路活化的影响。

Western blot检测VEGF-A、PDGF、EGF、Nrf2、HO-1、SOD-1等蛋白表达,qRT-PCR检测c-jun、VEGF-A、PDGF mRNA水平。

5

检测血清炎症因子

评估PZH对全身炎症反应的影响。

ELISA检测小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平。

6

体外HUVECs功能实验

在细胞水平验证PZH对氧化应激条件下内皮细胞功能的影响。

PAL诱导HUVECs氧化应激,PZH处理后进行CCK-8增殖、划痕迁移、成管实验、ROS检测。

7

Nrf2敲低验证机制

验证PZH的保护作用是否依赖于Nrf2/ARE通路。

siRNA-NRF2转染敲低HUVECs中的NRF2,检测PZH对ROS、凋亡蛋白和Nrf2下游靶标的效应。

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
链脲佐菌素Biofroxx--
高脂饲料D12492Research Diets--
血糖仪Roche--
异氟烷RWD--
片仔癀Zhangzhou PZH Pharmaceutical Company Limited--
羧甲基纤维素钠Jinkelong--
CD31抗体ServicebioGB113151
HRP标记山羊抗兔二抗ServicebioGB23303
DAB显色试剂盒Servicebio--
显微镜NikonDS-U3
小鼠IL-1β ELISA试剂盒FANKEW--
小鼠IL-6 ELISA试剂盒FANKEW--
小鼠TNF-α ELISA试剂盒FANKEW--
1640培养基Procell--
胎牛血清Gibco--
棕榈酸Solarbio--
片仔癀溶液Zhangzhou PZH Pharmaceutical Company Limited--
0.22 μm无菌过滤器Millipore--
基质胶Corning354234
ROS检测试剂盒Beyotime--
DCFH-DA荧光探针----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
NRF2 siRNAQingke Biotechnology--
对照siRNAQingke Biotechnology--
CCK-8试剂盒Apexbio--
RIPA裂解液----
PVDF膜MilliporeISEQ00010
c-Jun一抗Proteintech24909-1-AP
VEGF一抗Proteintech19003-1-AP
EGF一抗AffinityDF2225
PDGF一抗Abcamab178409
Nrf2一抗Proteintech16396-1-AP
HO-1一抗Zen BioR22808
SOD-1一抗Proteintech10269-1-AP
p53一抗Proteintech60283-2-Ig
Bax一抗Proteintech50599-2-Ig
cleaved caspase-3一抗Proteintech19677-1-AP
GAPDH一抗Proteintech10494-1-AP
β-tubulin一抗BioworldAP0064
HRP标记二抗Zen Bio511103
HRP标记二抗Zen Bio511203
化学发光检测系统BioRad--
TRIzol试剂CWBio--
逆转录试剂盒Yeasen--
SYBR Green实时定量PCR预混液Yeasen--
LightCycler 480 II实时荧光定量PCR仪Roche--

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
糖尿病模型建立
STZ剂量和注射方式、血糖标准、高脂饮食喂养时间
阅读提示:Materials and methods 2.3.1
PZH给药
局部给药剂量和灌胃剂量、治疗时间
阅读提示:Materials and methods 2.4
创面愈合评估
创面面积测量方法、观察时间点
阅读提示:Materials and methods 2.5
组织学分析
取材时间、染色方法、抗体稀释比例
阅读提示:Materials and methods 2.6
ELISA
血清制备方法、检测因子
阅读提示:Materials and methods 2.7
体外细胞实验
HUVECs培养条件、PAL浓度、PZH浓度、处理时间
阅读提示:Materials and methods 2.8-2.11
siRNA转染
siRNA序列、转染试剂、转染时间
阅读提示:Materials and methods 2.12