青蒿琥酯预处理通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路促进小鼠肝细胞增殖

Pretreatment of artesunate promoted hepatocyte proliferation by activating the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway in mice.

作者信息Changyou Lu, Xinkai Li, Chao Fang, Chuntao Li, Yunke Xu, Yong Guo
PMID39476067
发布时间2024-10-25
DOI10.1590/acb394324

实验完整度

包含体外细胞实验(NCTC1469)和体内动物模型(2/3 PH小鼠),并通过CCK-8、流式细胞术、Western blot、IHC、TUNEL及抑制剂实验进行了功能与机制验证。

主要模型

NCTC1469小鼠肝细胞系 C57BL/6小鼠2/3部分肝切除模型

重点核对

体外实验:ART浓度(0、20、50、100 μmol/L)处理NCTC1469细胞24小时 体内实验:ART剂量(70、140、280 mg/kg)腹腔注射,每日一次,连续7天 PI3K抑制剂LY294002(50 μmol/L)预处理12小时 动物分组:sham、2/3 PH、ART低、中、高剂量组,每组6只小鼠 检测指标:ALT、AST、ALB、HGF,以及Ki67和TUNEL染色

摘要

目的:青蒿琥酯(ART)已被认为与调节肝损伤的多种过程有关,但其在肝再生中的作用仍需阐明。方法:在本研究中,使用ART预处理肝细胞系NCTC1469,以体外研究ART对肝细胞增殖的影响。此外,在对C57BL/6小鼠进行部分肝切除(PH)后,评估了ART作为促进肝再生和恢复肝功能的方案的效力。结果:ART浓度依赖性促进肝细胞增殖并减少凋亡。细胞周期和Ki-67免疫组化分析表明,ART补充促进了肝细胞的增殖并加速了肝再生。我们的结果提供了证据表明ART以剂量依赖性方式改善肝功能,表现为PH小鼠血清丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶降低,白蛋白和肝细胞生长因子水平升高。同时,ART促进了NCTC1469细胞和PH小鼠肝组织中的PI3K/Akt/mTOR信号传导。此外,PI3K抑制剂LY294002阻断了ART对肝细胞增殖和细胞周期进程的促进作用。结论:ART通过激活PI3K/Akt/mTOR通路促进肝细胞增殖,这有利于PH诱导的肝损伤后的肝再生。

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
青蒿琥酯(ART)对肝细胞增殖和肝再生的作用及其分子机制尚不清楚,本研究旨在探讨ART对肝细胞增殖的影响以及是否通过PI3K/Akt/mTOR通路发挥作用。
核心机制
ART通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进细胞周期蛋白Cyclin D1和Cyclin E的表达,加速细胞周期进程,从而促进肝细胞增殖。
主要证据
体外实验显示ART浓度依赖性促进NCTC1469细胞增殖、减少凋亡,并增加p-PI3K、p-Akt、p-mTOR及Cyclin D1/E表达;体内实验显示ART降低PH小鼠血清ALT/AST、升高ALB/HGF,增加Ki67阳性细胞并减少凋亡,且LY294002可阻断ART的促增殖作用。
研究意义
研究表明ART可能通过激活PI3K/Akt/mTOR通路促进肝细胞增殖,从而有利于肝切除后的肝再生,提示ART可作为促进肝再生的潜在治疗策略。

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

体外细胞增殖检测

评估ART对肝细胞增殖、细胞周期和凋亡的影响。

使用不同浓度ART(0、20、50、100 μmol/L)处理NCTC1469细胞24小时,通过CCK-8、流式细胞术和Western blot检测细胞活力、细胞周期、凋亡以及Cyclin D1/E表达。

2

PI3K/Akt/mTOR信号通路检测

验证ART是否激活PI3K/Akt/mTOR信号通路。

通过Western blot检测ART处理后NCTC1469细胞中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR和p-mTOR的表达。

3

信号通路抑制剂验证

验证PI3K/Akt/mTOR通路在ART促进肝细胞增殖中的作用。

使用PI3K抑制剂LY294002预处理细胞,检测ART对细胞增殖、细胞周期、凋亡以及Cyclin D1/E表达的影响是否被逆转。

4

体内肝再生模型建立与给药

评估ART对部分肝切除后肝再生和肝功能的影响。

对C57BL/6小鼠进行2/3部分肝切除,术前7天腹腔注射不同剂量的ART,术后检测血清肝功能指标、Ki67表达和凋亡。

5

体内机制验证

验证ART在体内是否激活PI3K/Akt/mTOR通路并与肝再生相关。

通过Western blot检测PH小鼠肝组织中PI3K/Akt/mTOR通路的磷酸化水平。

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。

蛋白表达检测
肝功能评估
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco BRL--
胎牛血清Gibco BRL--
青霉素-链霉素溶液----
青蒿琥酯----
LY294002Sigma-Aldrich--
细胞计数试剂盒-8----
Annexin V-FITC----
碘化丙啶BeyotimeC1052
RIPA裂解液Santa Cruz Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Pierce--
HRP标记抗兔IgG二抗AffinityS0001
ECL化学发光检测系统Amersham--
一抗多种品牌--
Ki-67一抗Abcamab15580
HRP标记的羊抗鼠二抗Cell Signaling Technology91196
EnVision检测试剂盒----
Triton X-100BeyotimeST795
DAPI染料Vector Laboratories--
BD FACSCelesta流式细胞仪Becton, Dickinson, and Company--
BD FACSCalibur流式细胞仪Becton, Dickinson, and Company--
异氟烷----
日立7600_020全自动生化分析仪Hitachi--
BX53荧光显微镜Olympus--

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
体外细胞实验
NCTC1469细胞培养条件(DMEM+10%FBS+1%青霉素-链霉素,37°C,5%CO2);ART浓度(0、20、50、100 μmol/L)处理24小时
阅读提示:参见Methods中的Cell treatment部分
体内动物实验
C57BL/6小鼠分组(sham、2/3 PH、ART低/中/高剂量组),每组6只;ART剂量(70、140、280 mg/kg)腹腔注射,每日一次,连续7天;术后12小时采血,48小时后续实验
阅读提示:参见Methods中的Animals and groups部分
信号通路抑制剂实验
LY294002浓度(50 μmol/L)预处理12小时
阅读提示:参见Methods中的Cell treatment部分
Western blot
总蛋白上样量30 μg;一抗稀释比(如CyclinD1 1:2000,p-PI3K 1:2000等)
阅读提示:参见Methods中的Western blot analysis及Table 1