去氢木香烃内酯通过TLR2/PPAR-γ/NF-κB信号通路促进胆固醇外流和抑制炎症来减轻动脉粥样硬化

Dehydrocostus lactone attenuates atherogenesis by promoting cholesterol efflux and inhibiting inflammation via TLR2/PPAR-γ/NF-κB signaling pathway.

作者信息Weitao Hong, Xiaojia Chen, Jiahai Xiao, Gengji Chen, Jiali Yang, Pengfei Zhang, Zhizhen Zhang
PMID40537740
期刊Mol Med
发布时间2025-06-19
DOI10.1186/s10020-025-01265-8

实验完整度

包含ApoE−/−小鼠体内实验、细胞实验(RAW264.7和THP-1)、分子对接及多种功能验证(胆固醇外流、炎症因子、蛋白表达)和机制验证(TLR2激动剂/抑制剂)。

主要模型

ApoE−/−小鼠模型(高脂饮食诱导动脉粥样硬化) RAW264.7巨噬细胞及泡沫细胞模型 THP-1巨噬细胞及泡沫细胞模型

重点核对

DHL给药剂量及途径:10、20、40 mg/kg/day,腹腔注射,每2天一次,持续10周 高脂饮食组成:89%基础饲料、10%猪油、1%胆固醇,喂养8周 泡沫细胞诱导条件:50 µg/mL ac-LDL处理48小时 胆固醇外流实验条件:NBD-胆固醇标记,DHL浓度0、1、5、10 µmol/L处理12小时

摘要

背景:去氢木香烃内酯(DHL),一种天然的倍半萜内酯,具有显著的抗炎作用,并有可能在实验室环境中抑制ox-LDL诱导的动脉粥样硬化。然而,DHL在体内的抗动脉粥样硬化作用及其分子机制仍不清楚。本研究探讨了DHL对载脂蛋白E缺乏(ApoE−/−)小鼠的抗动脉粥样硬化作用,以及对巨噬细胞来源泡沫细胞的潜在机制。方法:评估血脂和动脉斑块以评价抗动脉粥样硬化作用。通过ELISA测定炎症细胞因子水平。进行血清代谢组学分析以确定血液代谢物的变化。使用胆固醇外流测定法测量胆固醇外流率。通过qRT-PCR、Western blot分析或免疫荧光染色检查基因或蛋白质的表达。结果:DHL治疗显著降低了高脂饮食喂养的ApoE−/−小鼠的血脂水平,并减少了主动脉粥样硬化斑块的形成。DHL治疗通过增加ATP结合盒(ABC)A1、ABCG1和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的表达,在体外和体内均增强了泡沫细胞的胆固醇外流。DHL治疗降低了IL-1β和TNF-α的水平,升高了IL-10水平,并通过抑制髓样分化因子88和核因子κB(NF-κB)促进M2巨噬细胞的形成。抑制巨噬细胞来源泡沫细胞中的TLR2显著减少了炎症反应并增强了胆固醇外流。结论:本研究表明,DHL治疗通过TLR2/PPAR-γ/NF-κB信号通路促进胆固醇外流和抑制炎症,从而减轻动脉粥样硬化。

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
DHL在体内是否具有抗动脉粥样硬化作用及其潜在分子机制。
核心机制
DHL通过抑制TLR2介导的信号通路,下调MyD88/NF-κB,从而抑制炎症,同时上调PPAR-γ/LXR/ABCA1/ABCG1,促进胆固醇外流。
主要证据
在ApoE−/−小鼠中DHL降低血脂和斑块,增强斑块稳定性;在RAW264.7和THP-1泡沫细胞中促进胆固醇外流,降低炎症因子;TLR2抑制剂C29和激动剂Pam3CSK4实验证实TLR2参与介导,分子对接显示DHL与TLR2结合。
研究意义
DHL可能作为治疗动脉粥样硬化的新策略,但其降低TG和LDL-C的机制仍需进一步研究。

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

体内药效评估

评估DHL对高脂饮食诱导的ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化模型的血脂和斑块形成的影响

ApoE−/−小鼠高脂饮食8周后,给予不同剂量DHL(10、20、40 mg/kg/day)或辛伐他汀治疗10周,检测血清脂质水平、主动脉斑块面积、主动脉根部病理染色、斑块稳定性指标及巨噬细胞极化。

2

血清代谢组学分析

探索DHL治疗后血液代谢物变化及其与动脉粥样硬化的关联

对WT、AS和H-DHL组各6份血清样本进行LC-MS代谢组学分析,进行OPLS-DA、通路富集和差异代谢物筛选,重点关注胆碱代谢和鞘磷脂代谢相关代谢物。

3

体外泡沫细胞模型建立及胆固醇外流检测

评估DHL对RAW264.7和THP-1巨噬细胞来源泡沫细胞胆固醇外流的影响

RAW264.7和THP-1细胞用ac-LDL处理48小时诱导泡沫细胞形成,用NBD-胆固醇标记,DHL处理12小时,检测胆固醇外流率、细胞内总胆固醇含量和脂滴积累。

4

蛋白和基因表达分析

检测DHL对胆固醇外流相关蛋白(PPAR-γ、LXR、ABCA1、ABCG1)和炎症相关蛋白(TLR2、MyD88、NF-κB)表达的影响

通过qRT-PCR和Western blot检测动脉组织和泡沫细胞中相关基因和蛋白的表达,免疫组化检测动脉根部TLR2和MyD88的表达。

5

TLR2功能验证

验证TLR2在DHL介导的抗炎和促胆固醇外流作用中的必要性

使用TLR2激动剂Pam3CSK4和抑制剂C29处理泡沫细胞,结合DHL处理,检测相关蛋白表达、胆固醇外流率和细胞因子水平。

6

分子对接

预测DHL与TLR2的结合模式及亲和力

使用Autodock Vina 1.2.2将DHL与TLR2(PDB ID: 6NIG)进行分子对接,分析结合能和作用位点。

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
去氢木香烃内酯Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., LtdB21026
辛伐他汀Shanghai Macklin Biochemical Technology Co., LtdS831014
DMEM高糖培养基----
RPMI 1640高糖培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
佛波醇12-豆蔻酸酯13-乙酸酯----
牛血清白蛋白----
乙酰化低密度脂蛋白Anhui Jingke Biotechnology Co., LTDJK-011
NBD-胆固醇Avanti Research™810250P
甘油三酯检测试剂盒Applygen Technologies Inc.E1003
总胆固醇检测试剂盒Applygen Technologies Inc.E1005
高密度脂蛋白胆固醇检测试剂盒Applygen Technologies Inc.E1017
低密度脂蛋白胆固醇检测试剂盒Applygen Technologies Inc.E1018
总胆固醇检测试剂盒Applygen Technologies Inc.E1015
增强型BCA蛋白检测试剂盒Beyotime BiotechnologyP0009
油红O溶液ServicebioG1016
抗α-平滑肌肌动蛋白抗体ServicebioGB111364
抗CD68抗体ServicebioGB113109
抗CD163抗体ServicebioGB113751
IL-1β ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC001bQT
IL-10 ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC005
TNF-α ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC102a
Trizol试剂Invitrogen™15596026
PrimeScript™ RT试剂盒(含gDNA Eraser)TakaraRR047A
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂Beyotime BiotechnologyP1006
PVDF膜----
抗MyD88抗体Cell Signaling Technology4283S
抗NF-κB抗体Cell Signaling Technology8242S
抗PPAR-γ抗体Abcamab272718
抗LXR抗体Santa Cruzsc-377260
抗ABCA1抗体Abcamab66217
抗ABCG1抗体Thermo Fisher ScientificMA5-35185
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118S
抗TLR2抗体ServicebioGB11518
抗MyD88抗体ServicebioGB111554
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGBeyotime BiotechnologyA0208
抗兔二抗(HRP)Beyotime BiotechnologyA0208
抗小鼠二抗(HRP)Beyotime BiotechnologyA0216
Pam3CSK4Invivogen™tlrl-pm2s-1
C29MedChem ExpressHY-100461
RAW264.7细胞Pricella Biotechnology Co., LtdCL-0190
THP-1细胞Pricella Biotechnology Co., LtdCL-0233
ApoE−/−小鼠GemPharmatech Co., Ltd.T001458

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
动物模型与处理
ApoE−/−小鼠品系、周龄(6-8周)、体重(20-25g)、高脂饮食配方(89%基础饲料、10%猪油、1%胆固醇)及喂养时间(8周);DHL剂量(10、20、40 mg/kg/day)和辛伐他汀剂量(6 mg/kg/day),给药方式(腹腔注射)和频率(每2天一次),疗程(10周);每组样本量(8只)。
阅读提示:Materials and methods: Animals and treatment; Results: Figure 1A
血清生化检测
采血方法(内眦静脉)、离心条件(1790×g,室温10 min)、检测试剂盒(TG、TC、HDL-C、LDL-C的货号)及是否按说明书操作。
阅读提示:Materials and methods: Blood lipid determination
主动脉斑块评估
主动脉解剖范围、固定液(4%多聚甲醛)、油红O染色时间(60 min)及分化条件(75%乙醇);主动脉根部切片厚度(8μm)、每个样本切片数(5片,每片3个切面)、染色方法(H&E、油红O、Masson、α-SMA免疫组化)。
阅读提示:Materials and methods: Aortic plaques assessment; Analysis of atherosclerotic plaques in aortic root
炎症因子检测
ELISA试剂盒(IL-1β、IL-10、TNF-α的货号)、血清及细胞培养上清的收集方法、检测波长(450 nm)及标准曲线计算。
阅读提示:Materials and methods: Determination of cytokine levels in serum and foam cells
血清代谢组学
样本来源(WT、AS、H-DHL各6份)、LC-MS条件、数据处理软件、差异代谢物筛选标准(VIP>1,t检验P≤0.05)、OPLS-DA模型及通路富集数据库(MetaboAnalyst 5.0,KEGG)。
阅读提示:Materials and methods: Serum metabolomics assay
细胞培养与泡沫细胞形成
RAW264.7和THP-1细胞的来源及培养条件(培养基、血清浓度、双抗)、PMA浓度(160 nmol/L)及诱导时间、ac-LDL浓度(50 µg/mL)及处理时间(48h)。
阅读提示:Materials and methods: Macrophage's culture and foam cell formation
胆固醇外流实验
细胞接种密度(RAW264.7:1×10^4/孔,THP-1:1.5×10^4/孔)、NBD-胆固醇浓度(2 µg/mL)、ac-LDL浓度(50 µg/mL)处理时间48h、平衡时间12h、DHL处理浓度(0、1、5、10 µmol/L)和时间(12h)、荧光检测波长(激发465nm,发射535nm)。
阅读提示:Materials and methods: Cholesterol efflux assay
Western blot
细胞处理(DHL浓度、Pam3CSK4/C29浓度)、蛋白提取方法(RIPA+蛋白酶抑制剂)、上样量(30 µg)、SDS-PAGE浓度(8%、10%、12%)、电转条件(100V,1-2h)、封闭液(5%脱脂牛奶或BSA)、一抗稀释比(未明确)和二抗稀释比(1:2000)。
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis
TLR2功能验证
TLR2激动剂Pam3CSK4和抑制剂C29的使用浓度(文中未明确说明);DHL处理浓度(5 µM)和时间(12h);检测指标(蛋白表达、胆固醇外流率、细胞因子水平)。
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis; Results: Figure 7
分子对接
DHL结构来源(PubChem CID 73174)、TLR2结构(PDB ID 6NIG)、对接软件(Autodock Vina 1.2.2)、grid box大小(30Å×30Å×30Å)和格点距离(0.05nm)。
阅读提示:Materials and methods: Molecular docking