人参皂苷Rh2通过ROS/MAPK14信号通路减轻脊髓损伤小鼠的炎症反应并促进运动功能恢复

Ginsenoside Rh2 alleviates inflammatory response and enhances motor function recovery in spinal cord injury mice via the ROS/MAPK14 signaling pathway.

作者信息Yanlan Wu, Fangming Song, Xiuwei Tan, Jin Huang, Junliang Lu, Baihui Yang, Fang Fang, Xiaoxia Ye, Laoyi Geer, Fengxin Li, Qian Wei, Xuefeng Lu, Jiake Xu, Jie Jiang, Yiji Su
PMID40621074
发布时间2025-07
DOI10.1016/j.jgr.2025.03.008

实验完整度

包含体外BV2细胞模型、体内小鼠SCI模型、网络药理学和分子对接等多层级验证,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

BV2小胶质细胞 C57BL/6J小鼠SCI模型

重点核对

G-Rh2给药剂量:25 mg/kg和50 mg/kg,腹腔注射,每日一次,持续7天 BV2细胞LPS诱导浓度:1 μg/mL G-Rh2处理BV2细胞浓度:5、10、20 μM BMS评分时间点:术后第1、3、5、7、14天 小鼠样本量:每组12只,行为学检测n=3

摘要

背景:抑制神经系统的炎症是治疗脊髓损伤(SCI)的关键部分。源自植物的化合物可以减少脊髓损伤,以恢复神经功能并中断炎症反应。来自人参的20(S)-人参皂苷Rh2(G-Rh2)具有抗炎特性,通过激活MAPK通路抑制MAPK14蛋白的表达。因此,本研究利用细胞和动物模型探讨了G-Rh2对SCI的抗炎作用。方法:为了探讨G-Rh2在SCI中的抗炎潜力,我们采用生物信息学分析预测与G-Rh2和SCI相关的靶蛋白和信号通路。我们利用BV2小胶质细胞模拟脂多糖(LPS)诱导的炎症,并采用改良Allen法建立小鼠SCI模型。我们的研究采用了一系列方法,包括实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫荧光(IF)和蛋白质印迹(WB)。结果:生物信息学分析和分子对接确定MAPK14是G-Rh2的关键靶点。在BV2细胞实验中,G-Rh2降低了炎症因子、活性氧(ROS)以及MAPK信号通路中相关转录因子的表达和生成。在采用改良Allen法建立的SCI小鼠模型中,G-Rh2表现出减轻炎症反应和改善运动功能的作用。结论:G-Rh2通过ROS/MAPK14信号通路减轻了SCI小鼠的炎症反应并促进运动功能恢复。

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
G-Rh2在SCI中是否具有抗炎作用及其潜在机制是什么?
核心机制
G-Rh2通过抑制ROS/MAPK14信号通路,下调下游炎症因子及转录因子表达,减轻小胶质细胞介导的炎症反应。
主要证据
在GSE151371数据集、LPS诱导的BV2细胞和SCI小鼠模型中,G-Rh2降低MAPK14和p-MAPK14表达,抑制炎症因子分泌,改善小鼠运动功能和组织学损伤。
研究意义
为开发基于G-Rh2治疗SCI的药物提供了新方向。

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

生物信息学分析与分子对接

预测G-Rh2治疗SCI的潜在靶点和信号通路

利用TCMSP、CTD、GeneCards数据库获取G-Rh2和SCI相关靶基因,Venny取交集,STRING和Cytoscape构建网络,Metascape进行KEGG富集分析,并用AutoDock Vina进行分子对接。

2

细胞模型构建与功能实验

验证G-Rh2对LPS诱导的BV2细胞炎症的影响

BV2细胞用LPS诱导炎症,并以不同浓度G-Rh2处理,检测炎症因子mRNA和蛋白水平、ROS水平、MAPK通路相关蛋白表达,以及细胞活力。

3

动物模型与体内验证

评估G-Rh2对SCI小鼠运动功能和组织病理学的影响

采用改良Allen法建立C57BL/6J小鼠SCI模型,分为Sham、SCI、SCI+G-Rh2 25 mg/kg、SCI+G-Rh2 50 mg/kg四组,腹腔注射G-Rh2或生理盐水,检测行为学、组织染色和炎症因子表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素-链霉素Solarbio--
20(S)-人参皂苷Rh2Chengdu Must Bio-Technology Co., Ltd.--
细胞计数试剂盒-8UElandy--
活性氧检测试剂盒Beyotime--
DCFH-DA荧光探针----
RNA提取试剂盒Corning--
逆转录试剂盒Servicebio--
2× Universal Blue SYBR Green qPCR预混液Servicebio--
ELISA试剂盒Elabscience--
RIPA裂解液(高强度)Solarbio--
PVDF膜Millipore--
MAPK14抗体Cell Signaling Technology#8690
p-MAPK14抗体Proteintech28796-1-AP
二抗Cell Signaling Technology#5151
Odyssey双色红外激光成像系统----
p-MAPK14抗体Proteintech28796-1-AP
荧光二抗Abcamab150077
DAPI染色液Servicebio--
三溴乙醇----
碘酊----

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
小鼠SCI模型
小鼠品系、性别、年龄、体重、麻醉方式、手术方式(T10节段)、损伤参数(15g、3.0mm、15mm)、术后护理(膀胱管理)
阅读提示:Materials and methods 2.1
药物处理
G-Rh2剂量(25、50 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、给药频率(每日一次)、给药时长(7天)、对照组(生理盐水)
阅读提示:Materials and methods 2.1
体外炎症模型
BV2细胞系(CL-0493A)、LPS诱导浓度(1 μg/mL)、G-Rh2处理浓度(5、10、20 μM)、处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods 2.6, 2.8
行为学评估
BMS评分时间点(第1、3、5、7、14天)、评分者人数(2名)、足迹分析(前肢红色、后肢蓝色)
阅读提示:Materials and methods 2.2
组织学分析
取材时间(术后7天)、固定液(4% PFA)、染色方法(H&E、Nissl)、切片厚度
阅读提示:Materials and methods 2.14