铁皮石斛多糖通过激活WNT信号通路促进血管生成以及毛囊再生和毛发生长

Dendrobium officinale polysaccharide promotes angiogenesis as well as follicle regeneration and hair growth through activation of the WNT signaling pathway.

作者信息Yujin Zhang, Qing Tang, Bijun Zeng, Fengjiao Wang, Meijunzi Luo, Pan Huang, Ling Chen, Haizhen Wang
PMID38883148
发布时间2024-05-31
DOI10.1016/j.reth.2024.04.014

实验完整度

包含体外毛囊培养、细胞功能实验(CCK-8、EdU、管形成等)及Western blot验证,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

小鼠触须毛囊 小鼠真皮乳头细胞(DPCs) 小鼠血管内皮细胞(MVECs)

重点核对

DOP浓度100 μg/ml处理DPCs和MVECs 48小时 WNT通路抑制剂IWR-1浓度2.5 μM处理24小时 DPCs增殖和活性检测(CCK-8、EdU、ALP染色) MVECs血管生成能力检测(管形成、划痕、Transwell) WNT信号及靶蛋白表达(β-catenin、Cyclin D1、C-Myc)

摘要

背景:脱发是现代社会常见的临床疾病之一。虽然它不是威胁人类生命的严重疾病,但它给患者带来了巨大的精神压力和心理负担。本研究探讨了铁皮石斛多糖(DOP)在毛囊再生和毛发生长中的作用及其相关机制。方法:体外培养小鼠触须毛囊、小鼠真皮乳头细胞(DPCs)和小鼠血管内皮细胞(MVECs)后,采用多种方法评估DOP对毛囊和细胞的影响。通过测定触须生长、HE染色、免疫荧光、Western blot、CCK-8、ALP染色、管形成、划痕实验和Transwell来评估DOP的效果。还分析了LDH水平、WNT信号蛋白和治疗机制。结果:DOP促进了小鼠触须毛囊和DPCs的生长以及MVECs的血管生成、迁移和侵袭能力。同时,DOP还能增强血管生成和增殖相关蛋白的表达。机制上,DOP激活了WNT信号,并促进了该通路关键蛋白β-catenin以及通路靶蛋白Cyclin D1、C-Myc的表达和LDH活性。DOP对DPCs和MVECs生物学功能的促进作用可被WNT信号通路抑制剂IWR-1有效逆转。结论:DOP通过激活WNT信号促进毛囊和毛发生长。这一发现为DOP治疗脱发的临床应用提供了机制参考和理论基础。

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
铁皮石斛多糖(DOP)是否促进毛囊再生和毛发生长,以及其潜在机制是否涉及WNT信号通路。
核心机制
DOP通过激活WNT信号通路,上调β-catenin及其靶蛋白Cyclin D1、C-Myc的表达,并可能通过影响LDH活性促进毛囊生长。
主要证据
体外实验显示DOP促进小鼠触须毛囊生长,增强DPCs增殖和ALP活性,促进MVECs的血管生成、迁移和侵袭,同时上调血管生成和增殖相关蛋白;WNT抑制剂IWR-1可逆转这些效应。
研究意义
本研究为DOP治疗脱发的临床应用提供了新的视角和理论基础。

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

小鼠触须毛囊分离与培养

建立体外毛囊模型,评估DOP对毛囊生长的直接作用。

从C57BL/6J小鼠分离触须毛囊,用含100 μg/ml DOP或PBS的Williams E培养基培养6天,观察并测量触须生长长度。

2

DPCs培养与DOP处理

评估DOP对真皮乳头细胞增殖和活性的影响。

小鼠DPCs用100 μg/ml DOP处理48小时,检测细胞活力(CCK-8)、增殖(EdU)、ALP活性、LDH水平及相关蛋白表达。

3

MVECs培养与DOP处理

评估DOP对血管内皮细胞血管生成、迁移和侵袭的影响。

MVECs用100 μg/ml DOP处理48小时,进行管形成、划痕和Transwell实验,并检测血管生成相关蛋白表达。

4

WNT通路抑制剂验证

验证DOP的作用是否通过WNT信号通路介导。

DPCs和MVECs经DOP处理后,再用WNT抑制剂IWR-1处理,观察DOP促进效果的逆转情况。

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
Williams E培养基Thermo Fisher ScientificA1217601
胰岛素Sigma-Aldrich--
氢化可的松Sigma-Aldrich--
青霉素Sigma-Aldrich--
链霉素GIBCO--
L-谷氨酰胺GIBCO--
DMEM/F12培养基GIBCO--
胎牛血清GIBCO--
高糖DMEM培养基GIBCO--
铁皮石斛多糖SolarbioSD9310
IWR-1Selleck ChemicalsS7086
山羊血清Zhongshan GoldenBridge--
细胞角蛋白8抗体Proteintech17514-1-AP
多功能蛋白聚糖抗体Thermo Fisher ScientificMA5-27638
α-平滑肌肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology19245
CD31抗体Abcamab222783
RIPA裂解液Beyotime--
BCA试剂盒Beyotime--
上样缓冲液Beyotime--
脱脂牛奶Bio-Rad--
GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174S
Ki-67抗体Abcamab16667
p-S6抗体Cell Signaling Technology2211
VEGFA抗体Abcamab214424
Cyclin D1抗体Abcamab16663
MMP-3抗体Abcamab52915
β-catenin抗体Cell Signaling Technology9562
MMP-2抗体Abcamab92536
MMP-9抗体Abcamab283575
C-Myc抗体Cell Signaling Technology5605
辣根过氧化物酶标记二抗Beijing ComWin Biotech Co., Ltd.--
ALP染色液LEAGENEDE0004
甲苯胺蓝染色液SolarbioG3660
LDH活性检测试剂盒ElabscienceE-BC-K046-M
基质胶Corning IncorporatedCLS356234
小鼠真皮乳头细胞ProcellCP-M312
小鼠血管内皮细胞BeNaBNCC317467
酶标仪Bio-Rad--
化学发光成像系统Bio-rad--

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
毛囊培养
小鼠品系、周龄、性别;DOP浓度;培养时间;培养基成分
阅读提示:详见Methods 2.1 节
细胞培养与处理
DPCs和MVECs的来源及培养条件;DOP浓度和处理时间;IWR-1浓度和处理时间
阅读提示:详见Methods 2.2 节
细胞增殖检测
细胞接种密度;DOP浓度;处理时间;检测时间点
阅读提示:详见Methods 2.8 节
血管生成实验
Matrigel浓度和体积;细胞接种密度;DOP处理时间
阅读提示:详见Methods 2.11 节
Western blot
抗体稀释比例;电泳条件;转膜条件;封闭条件
阅读提示:详见Methods 2.5 节