维生素B6通过抑制caspase3信号通路改善急性胰腺炎

Vitamin B6 ameliorates acute pancreatitis by suppressing the caspase3 signaling pathway.

作者信息Heling Xu, Hongqin Yue, Haijue Ge, Fusheng Wang
PMID38698325
发布时间2024-05
DOI10.1186/s12876-024-03248-1

实验完整度

包含大鼠TLCS诱导的AP模型和LPS处理的AR42J细胞模型,并进行了功能验证(病理评分、酶活、细胞活力)和机制验证(凋亡蛋白及caspase3表达)。

主要模型

SD大鼠TLCS诱导急性胰腺炎模型 LPS处理的AR42J细胞模型

重点核对

TLCS注射剂量和方式(5%牛磺胆酸钠,0.1 ml/100g,逆行胰胆管注射) VB6给药剂量和方式(100 mg/kg,腹腔注射) LPS处理浓度和时间(2 μg/ml,24小时) VB6处理浓度(选定的160 nM,处理24小时) 动物分组和样本量(对照组、AP组、VB6组,每组6只)

摘要

背景 急性胰腺炎(AP)是一种常见的胰腺外分泌炎症性疾病,以胰腺炎症和腺泡细胞损伤为特征。维生素B6(VB6)是维持人体健康的重要营养素,具有抗炎和抗凋亡作用。 方法 本研究旨在探讨VB6在牛磺胆酸钠(TLCS)诱导的AP模型中减轻胰腺炎症和凋亡的潜在胰腺保护作用,并评估其潜在的作用机制。通过TLCS给药和脂多糖(LPS)处理的AR42J细胞诱导SD大鼠AP模型,随后给予VB6治疗。 结果 在血浆和胰腺组织中评估了与AP相关的各种参数。VB6已被证明可通过多种机制改善AP的严重程度。它有效降低血清淀粉酶、脂肪酶和炎症因子的水平,从而减轻胰腺的组织学损伤。此外,VB6通过下调TLCS处理大鼠中bax表达和上调Bcl2表达来抑制胰腺凋亡。此外,VB6抑制了caspase3的表达。在LPS处理的AR42J细胞中观察到的VB6抗炎和抗凋亡作用与在大鼠AP模型中观察到的结果一致。 结论 这些结果表明,VB6通过抑制caspase3信号通路发挥抗炎和抗凋亡作用,并对AP具有保护作用。

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
维生素B6是否能减轻急性胰腺炎的炎症和细胞凋亡,其潜在机制是什么?
核心机制
VB6通过抑制caspase3信号通路,下调bax表达、上调Bcl2表达,从而抑制胰腺腺泡细胞凋亡,并减轻炎症反应。
主要证据
在TLCS诱导的大鼠AP模型中,VB6降低血清淀粉酶、脂肪酶和炎症因子(TNF-α, IL-1β, IL-6)水平,减轻胰腺组织病理损伤,下调caspase3和bax表达,上调Bcl2表达;在LPS处理的AR42J细胞中,VB6降低炎症因子和淀粉酶活性,提高细胞活力,并类似地调节凋亡相关蛋白。
研究意义
研究表明VB6可能作为AP的潜在治疗靶点,为AP的治疗和预防提供了理论基础。

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

建立大鼠AP模型

通过TLCS诱导建立急性胰腺炎大鼠模型,以模拟疾病状态。

对SD大鼠进行麻醉,开腹后逆行注射5%牛磺胆酸钠至胰胆管,诱导AP。

2

VB6治疗

评估VB6对AP大鼠的治疗效果。

AP诱导后,VB6组大鼠腹腔注射VB6,24小时后处死并收集样本。

3

评估胰腺损伤和炎症

评估VB6对胰腺组织损伤和全身炎症的影响。

测量血清淀粉酶、脂肪酶和炎症因子(TNF-α, IL-1β, IL-6)水平,进行HE染色和病理评分。

4

建立体外AP细胞模型并评估VB6作用

在细胞水平验证VB6的抗炎和抗凋亡作用。

用LPS处理AR42J细胞诱导AP模型,然后给予不同浓度VB6处理,检测炎症因子、淀粉酶活性和细胞活力。

5

检测中性粒细胞浸润

评估VB6对胰腺组织中中性粒细胞浸润的影响。

通过Western blot和免疫荧光检测MPO表达,反映中性粒细胞浸润程度。

6

检测细胞凋亡和机制蛋白

探索VB6抑制凋亡的机制,验证caspase3信号通路的作用。

通过Western blot检测Bax、Bcl-2和caspase3表达,TUNEL染色检测凋亡细胞。

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
牛磺胆酸钠Sigma Chemical--
维生素B6Feiyu Biotechnology Co.--
自动生化分析仪Olympus Corporation--
ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
Ham's F-12K培养基Procell--
胎牛血清Procell--
青霉素----
链霉素----
CCK-8溶液Beyotime--
酶标仪Thermo Scientific--
TUNEL反应混合物Elabscience--
荧光显微镜OlympusBX51
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒Thermo Scientific--
SYBR Green qPCR预混液Novoprotein--
抗MPO抗体Proteintech--
生物素化二抗Beyotime--
DAPI----
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Millipore--
ECL底物Beyotime--
抗BCL-2抗体----
抗BAX抗体----
抗GAPDH抗体----
抗caspase3抗体Biorbyt--
HRP标记的山羊抗兔二抗----

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
动物模型建立
TLCS剂量和给药方式;麻醉剂量;动物品系、性别、体重和周龄;模型成功标准(胰腺充血水肿)
阅读提示:见Materials and methods中的'Experimental rat AP model and treatments'
VB6治疗
VB6剂量(100 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、给药时间(AP诱导后)
阅读提示:见Materials and methods中的'Experimental rat AP model and treatments'
血清生化检测
血清淀粉酶、脂肪酶测定方法;炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)ELISA检测方法
阅读提示:见Materials and methods中的'Serum biochemical assay'
组织学检查
胰腺组织固定液(4%多聚甲醛)、包埋、切片厚度(5 mm)、HE染色;病理评分标准(水肿、坏死、出血、炎症浸润)
阅读提示:见Materials and methods中的'Histological examination'和表1
细胞培养及处理
AR42J细胞系来源;培养基(Ham's F-12K)、FBS浓度(20%)、抗生素浓度(100 U/ml青霉素和100 mg/ml链霉素);培养条件(37°C, 5% CO2);LPS处理浓度(2 μg/ml)和时间(24小时);VB6浓度(0-160 nM)和时间(24小时)
阅读提示:见Materials and methods中的'Cell culture and in vitro experimental design'
细胞活力检测
细胞接种密度(6×10^3 cells/well);CCK-8孵育时间(4小时)和波长(450 nm)
阅读提示:见Materials and methods中的'Cell counting kit-8 (CCK-8) assay'
凋亡检测
TUNEL实验步骤(蛋白酶K处理时间和温度,TUNEL反应混合物孵育时间和温度)
阅读提示:见Materials and methods中的'TdT-mediated dUTP nick-end labelling (TUNEL)'
RT-qPCR
RNA提取试剂;逆转录试剂盒;SYBR Green预混液;内参基因(GAPDH);引物序列;2^-ΔΔCT方法
阅读提示:见Materials and methods中的'Real-time reverse transcriptase-PCR (RT‒PCR)'
Western blot
裂解液(RIPA)、PMSF浓度(1 mM);BCA蛋白定量;SDS-PAGE凝胶浓度(10%);转膜(PVDF膜);封闭(5%脱脂牛奶);一抗浓度(MPO 1:6000, BCL-2 1:5000, BAX 1:5000, GAPDH 1:20000, Caspase3 1:1000);二抗浓度(1:10000);ECL检测
阅读提示:见Materials and methods中的'Immunofluorescence (IF) and western blotting (WB)'
免疫荧光
MPO一抗稀释度(1:500);二抗稀释度(1:1000);抗原修复液(柠檬酸盐缓冲液);DAPI染色
阅读提示:见Materials and methods中的'Immunofluorescence (IF) and western blotting (WB)'
统计分析
数据表示(mean±SD);重复次数(3次);统计方法(one-way ANOVA或LSD检验);显著性水平(P<0.05)
阅读提示:见Materials and methods中的'Statistical analysis'