益肾化浊方通过TREM2调节小胶质细胞极化以减轻阿尔茨海默病相关神经炎症

Yishen Huazhuo decoction regulates microglial polarization to reduce Alzheimer's disease-related neuroinflammation through TREM2.

作者信息Kai Wang, Shujie Zan, Jiachun Xu, Weiming Sun, Caixia Li, Wei Zhang, Daoyan Ni, Ruzhen Cheng, Lin Li, Zhen Yu, Linlin Zhang, Shuang Liu, Yuanwu Cui, Yulian Zhang
PMID39220981
期刊Heliyon
发布时间2024-08-06
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e35800

实验完整度

高

包含体内SAMP8小鼠模型(行为学、病理染色、ELISA、Western blot)和体外BV-2细胞模型(CCK-8、LDH、免疫荧光、qRT-PCR、Western blot、siRNA敲低),并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

SAMP8小鼠(快速衰老模型) BV-2小胶质细胞系(Aβ1-42诱导) SAMR1小鼠(正常对照)

重点核对

YHD给药剂量6.24 g/kg/天,灌胃,持续12周 Aβ1-42诱导浓度10 μM/l,处理24小时 YHD体外处理浓度50和100 μg/ml TREM2 siRNA(siRNA3)用于敲低TREM2验证靶点 Morris水迷宫实验评估学习记忆能力

摘要

背景:衰老是阿尔茨海默病(AD)发病的主要危险因素。炎症性衰老是衰老过程中的一个主要特征,由炎症性衰老引起的慢性神经炎症与AD密切相关。作为神经炎症的主要参与者,小胶质细胞(MG)的极化可影响神经炎症的发展。目的:本研究旨在观察益肾化浊方(YHD)对小胶质细胞(MG)极化和神经炎症的影响,以延缓AD的发生和进展。方法:在体内实验中,以四个月大的快速衰老小鼠品系8(SAMP8)为模型组,同龄SAMR1小鼠为对照组。YHD组灌胃给予6.24 g/kg YHD连续12周,阳性对照组给予布洛芬0.026 g/kg。采用Morris水迷宫实验评估学习记忆能力,尼氏染色和免疫荧光双标检测神经元损伤和MG M1/M2极化,酶联免疫吸附测定(ELISA)检测海马神经炎症生物标志物,Western blot检测TREM2/NF-κB信号通路关键蛋白表达。体外实验中,采用10 μM/l Aβ1-42诱导的BV-2细胞模型重新验证YHD调节MG极化减轻神经炎症的作用。同时,使用TREM2小干扰RNA(siRNA)阐明YHD的关键靶点。结果:YHD可改善SAMP8小鼠在Morris水迷宫实验中评估的学习记忆能力。与布洛芬类似,YHD可调节MG的M1/M2极化及海马中神经炎症标志物TNF-α和IL-10的水平,减轻神经炎症和神经元丢失。此外,YHD还可调节TREM2/NF-κB信号通路中PU.1、TREM2、p-NF-κB P65的表达。进一步的体外实验发现,YHD对Aβ1-42诱导的BV-2细胞极化具有显著调节作用,可显著增加PU.1、TREM2,降低p-NF-κB P65、p-IKKβ、TNF-α、IL-6、IL-1β。同时,使用siRNA抑制TREM2,证明TREM2是YHD促进Aβ1-42诱导的BV-2细胞M2极化以减少神经炎症的关键靶点。结论:YHD可通过TREM2调节TREM2/NF-κB信号通路,从而调节MG极化并减少AD相关的神经炎症。

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
益肾化浊方(YHD)是否通过调节小胶质细胞极化来减轻阿尔茨海默病(AD)相关的神经炎症,从而延缓AD的发生和进展?
核心机制
YHD通过TREM2调节TREM2/NF-κB信号通路,促进小胶质细胞M2极化,抑制NF-κB通路(降低p-NF-κB P65、p-IKKβ),减少促炎细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)释放,减轻AD相关神经炎症。
主要证据
体内实验显示YHD改善SAMP8小鼠学习记忆能力,减轻海马神经元损伤,降低TNF-α、升高IL-10,调节M1/M2极化标志物(iNOS/Arg-1),并调节PU.1、TREM2、p-NF-κB P65表达;体外实验显示YHD改善Aβ1-42诱导的BV-2细胞活力,抑制炎症因子释放,促进M2极化,并用TREM2 siRNA验证TREM2是关键靶点。
研究意义
该研究从炎症性衰老角度,表明YHD可能通过调节TREM2/NF-κB信号通路延缓AD早期学习记忆衰退,为AD的早期干预提供潜在策略。

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

YHD活性成分分析

鉴定YHD冻干粉中的主要活性成分,并进行质量控制。

采用HPLC法检测YHD冻干粉中淫羊藿苷、松果菊苷、毛蕊花糖苷、2,3,5,4-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷、阿魏酸、女贞苷等成分的含量。

2

体内动物实验:YHD对SAMP8小鼠学习记忆及神经炎症的影响

评估YHD对SAMP8小鼠学习记忆能力、海马神经炎症、神经元损伤及小胶质细胞极化的影响。

4月龄SAMP8小鼠随机分为模型组、YHD组、布洛芬组,SAMR1为对照组。YHD组灌胃6.24 g/kg/天,布洛芬组0.026 g/kg/天,连续12周。采用Morris水迷宫评估学习记忆;尼氏染色观察海马CA1区神经元;免疫荧光双标检测iNOS(M1)和Arg-1(M2);ELISA检测TNF-α、IL-10;Western blot检测PU.1、TREM2、p-NF-κB P65。

3

体外细胞实验:YHD对Aβ1-42诱导的BV-2细胞毒性及炎症的影响

验证YHD对Aβ1-42诱导的BV-2细胞活力、毒性及炎症反应的影响。

使用CCK-8法检测不同浓度YHD和Aβ1-42对BV-2细胞活力的影响,确定造模浓度和YHD给药浓度。LDH释放实验评估细胞毒性。ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β。

4

体外机制验证:YHD调节小胶质细胞极化及TREM2/NF-κB通路

明确YHD调节BV-2细胞M1/M2极化及TREM2/NF-κB信号通路的作用。

通过免疫荧光双标检测iNOS和Arg-1表达,qRT-PCR检测PU.1、TREM2 mRNA,Western blot检测PU.1、TREM2、p-NF-κB P65、p-IKKβ蛋白表达。

5

TREM2 siRNA敲低验证YHD关键靶点

验证TREM2是否是YHD促进BV-2细胞M2极化及减轻炎症的关键靶点。

使用TREM2 siRNA(siRNA3)转染BV-2细胞,敲低TREM2后,检测YHD对Aβ1-42诱导的BV-2细胞极化、炎症因子释放及TREM2/NF-κB通路蛋白表达的影响。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
布洛芬Harbin Pharmaceutical Group Shiyitang CO., Ltd.--
高效液相色谱仪(Agilent 1260 Infinity)Agilent--
尼氏染色液Beyotime--
DMEM培养基Cytiva--
胎牛血清VivaCell--
青霉素/链霉素Solarbio--
MegaTran 2.0转染试剂Origene--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
细胞毒性LDH检测试剂盒-WSTDojindo Molecular Technologies--
iNOS抗体abcamab210823
Arg-1抗体CST2435
荧光二抗InvitrogenA11035/A11029
PVDF膜Millipore--
PU.1抗体CST2258
TREM2抗体CST76765
p-NF-κB P65抗体CST3033S
p-IKKβ抗体CST2694
GAPDH抗体CST5174
β-actin抗体CST3700
二抗BioworldBS13278/BS12478
化学发光底物试剂盒Affinity Biosciences--
Chemidoc XRS系统BIO-RAD--
ELISA试剂盒(IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-10)Absinabs520004,
Trizol试剂Beyotime--
PrimeScript RT试剂盒Takara--
Go Taq® qPCR预混液试剂盒Promega--
SAMP8小鼠----
SAMR1小鼠----
β-淀粉样蛋白1-42Aladdin--
TREM2小干扰RNASYNBIO--

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
药物制备与给药
YHD剂量:6.24 g/kg/天;布洛芬剂量:0.026 g/kg/天;给药方式:灌胃;给药时间:12周。
阅读提示:Methods 2.3 Animals and treatments
动物模型
SAMP8小鼠:4月龄,雄性;SAMR1对照;SPF级;体重25-30g。
阅读提示:Methods 2.3 Animals and treatments
Morris水迷宫测试
定位航行试验5天,空间探索试验第6天;游泳时间65秒,平台停留时间10秒。
阅读提示:Methods 2.4 Morris Water Maze test
尼氏染色
海马组织切片,染色时间5分钟,显微镜放大倍数400×。
阅读提示:Methods 2.5 Nissl's staining
细胞培养与诱导
BV-2细胞;Aβ1-42浓度10 μM/l,处理24小时;YHD浓度50和100 μg/ml。
阅读提示:Methods 2.7 Cell culture and transfection; 2.8 CCK-8 assay
免疫荧光双标
一抗稀释比:iNOS 1:200,Arg-1 1:200;二抗稀释比1:1000。
阅读提示:Methods 2.10 Immunofluorescence double staining
Western blot
一抗稀释比:PU.1 1:1000,TREM2 1:1000,p-NF-κB P65 1:1000,p-IKKβ 1:1000,GAPDH 1:1000,β-actin 1:1000;二抗稀释比1:50000。
阅读提示:Methods 2.11 Western blot
ELISA
试剂盒:abs520004, abs520010, abs520001, abs520005。
阅读提示:Methods 2.12 ELISA
qRT-PCR
内参基因:GAPDH。
阅读提示:Methods 2.13 qRT-PCR; Table 1
siRNA转染
TREM2 siRNA序列:hs-TREM2-si-3;转染试剂:MegaTran 2.0。
阅读提示:Methods 2.7 Cell culture and transfection