海洋来源三肽SRP及其缓释制剂SRP-PLGA-MS在自发性高血压大鼠和人脐静脉内皮细胞中表现出抗高血压作用

Marine sourced tripeptide SRP and its sustained-release formulation SRP-PLGA-MS exhibiting antihypertensive effect in spontaneously hypertensive rats and HUVECs.

作者信息Miaoen Huang, Tianji Wang, Yinghao Wang, Qingyan Deng, Jinjun Chen, Li Li, Hui Luo, Yingnian Lu
PMID38933890
发布时间2024-06-12
DOI10.3389/fnut.2024.1423098

实验完整度

包含微球制备与表征、体外释放、SHR体内降压及血管形态学评估、HUVECs细胞功能及分子机制验证等多个独立实验层级。

主要模型

自发性高血压大鼠(SHR) 人脐静脉内皮细胞(HUVECs)

重点核对

SRP-PLGA-MS最佳制备质量比(SRP:PLGA=1:5)及包封率、载药量 SRP-PLGA-MS体外释放曲线及释放周期(>300小时) SHR单次口服给药剂量(Captopril与SRP组30mg/kg,SRP-PLGA-MS组10mg SRP/kg)及血压测量时间点(0,2,6,18,36,48小时) HUVECs中SRP处理浓度(ROS/NO检测:50,100,200μM;Western blot:25,50,100μM)及AngII诱导浓度(20μM) Western blot检测蛋白(iNOS, Nrf2, Keap1)及内参(GAPDH, Tubulin)

摘要

来自裸体方格星虫的生物肽被报道具有良好的ACE抑制活性,其中三肽SRP是ACE抑制率最高的肽之一。然而,半衰期短的缺点限制了肽类药物的开发。此外,肽抑制ACE的独特机制仍然未知。因此,在本研究中,设计并制备了SRP-PLGA-MS缓释制剂。其在自发性高血压大鼠(SHR)中的长效抗高血压作用以及血管病理形态学的改善得到了验证。此外,还评估了SRP在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中的抗氧化活性。结果表明,SRP抑制了ROS和NO的产生,这涉及NADPH氧化酶和Keap1/Nrf2信号通路。本研究表明,SRP-PLGA-MS具有开发用于高血压治疗的缓释药物的潜力。

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
SRP能否通过缓释制剂克服半衰期短的缺点,并发挥持续稳定的降压作用,以及其降压和抗氧化机制是什么?
核心机制
SRP通过抑制ACE活性减少AngII生成,同时抑制NADPH oxidase 4和iNOS表达,减少ROS和NO产生,并激活Keap1/Nrf2信号通路发挥抗氧化作用,从而降低血压。
主要证据
SHR动物实验显示SRP-PLGA-MS单次口服后血压缓慢下降并稳定48小时,且改善血管形态;HUVECs实验显示SRP降低AngII诱导的ROS和NO水平,Western blot显示SRP上调Nrf2、下调Keap1和iNOS表达;IHC显示SRP-PLGA-MS抑制主动脉ACE和NADPH oxidase 4表达。
研究意义
SRP-PLGA-MS具有开发为高血压治疗缓释药物的潜力。

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

SRP-PLGA-MS制备与表征

制备SRP-PLGA-MS并优化处方,评价其物理化学性质

采用双乳液法制备不同质量比(1:4, 1:5, 1:8, 1:10)的SRP-PLGA-MS,测定包封率和载药量,并通过SEM观察形态,测量粒径和Zeta电位。

2

体外药物释放评价

比较SRP-PLGA-MS与游离SRP的体外释放行为,验证缓释特性

将SRP-PLGA-MS和SRP分别悬浮于去离子水中,搅拌释放,定时取样并用HPLC测定释放量,计算累积释放率。

3

SHR体内降压效果评估

验证SRP-PLGA-MS单次口服给药后能否产生持续稳定的降压效果

SHR随机分为对照组、Captopril组、SRP组和SRP-PLGA-MS组,单次口服给药后在不同时间点测量收缩压。

4

主动脉血管形态学与免疫组化分析

评估SRP-PLGA-MS对SHR主动脉病理形态的影响,并检测ACE和NADPH oxidase 4表达

取胸主动脉切片进行HE染色,测量管腔直径和中膜厚度,并通过免疫组化检测ACE和NADPH oxidase 4的表达。

5

HUVECs细胞毒性评估

检测SRP对HUVECs的细胞毒性,确定安全浓度范围

HUVECs以1×10^4细胞/孔接种于96孔板,用不同浓度SRP处理24小时,MTT法检测细胞活力。

6

细胞内ROS和NO水平检测

探究SRP对AngII诱导的HUVECs中ROS和NO产生的影响

HUVECs用AngII和不同浓度SRP共处理24小时,使用荧光探针DCFH-DA和DA-FM DA染色,荧光显微镜观察并定量分析。

7

Western blot分析蛋白表达

验证SRP对AngII诱导的HUVECs中Nrf2、Keap1和iNOS蛋白表达的影响

提取细胞蛋白,BCA定量,凝胶电泳,转膜,抗体孵育,化学发光成像检测蛋白表达。

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。

验证分子表达变化
验证免疫效应
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
人脐静脉内皮细胞ProcellCP-H082
内皮生长培养基ProcellCM-H082
血管紧张素IISigma-Aldrich--
MTTBeyotime Biotechnology--
DCFH-DAMCE--
DA-FM DABeyotime Biotechnology--
聚乳酸-羟基乙酸共聚物MCE--
聚乙烯醇----
抗iNOS抗体SAB#33424
抗Nrf2抗体SAB#41731
抗Keap1抗体SAB#41626
抗GAPDH抗体SAB#52902
抗NADPH氧化酶4抗体SAB#48244
抗ACE抗体SAB#49627
山羊抗兔IgG (H&L) HRPSAB#L35009-1

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
微球制备
SRP与PLGA质量比(1:4,1:5,1:8,1:10),最优处方1:5;乳化剂浓度0.01%PVA;搅拌时间3小时;表征粒径和Zeta电位
阅读提示:Materials and methods 2.3 and Results 3.1
体外释放
释放介质去离子水,温度37°C,搅拌速度100rpm,取样体积1mL并补充等量新鲜介质
阅读提示:Materials and methods 2.4 and Results 3.2
动物实验
动物品系和性别(10周龄雄性SHR),分组(每组4只),给药剂量(Captopril和SRP 30mg/kg,SRP-PLGA-MS 10mg SRP/kg),给药途径(口服),血压测量时间点(0,2,6,18,36,48小时)
阅读提示:Materials and methods 2.5.1 and Results 3.3
细胞实验
HUVECs培养条件,SRP处理浓度(ROS/NO检测:50,100,200μM;细胞毒性:312.5-2500μM;WB:25,50,100μM),AngII浓度20μM,处理时间24小时
阅读提示:Materials and methods 2.7, 2.8, 2.9 and Results 3.6, 3.7, 3.8
Western blot
细胞裂解液含酶抑制剂,BCA定量,NC膜,5%脱脂牛奶封闭,一抗浓度未明确,内参GAPDH和Tubulin
阅读提示:Materials and methods 2.9 and Figure 10