积雪草通过AKT/MAPK/NF-κB通路减少巨噬细胞驱动的炎症,促进糖尿病创面愈合

Centella asiatica enhances diabetic wound healing by decreasing macrophage-driven inflammation via the AKT/MAPK/NF-κB pathway.

作者信息Fugang Xiao, Qin Li, Wenwen Zeng, Botao Tang, Qingqing Chen, Chengjie Wu, Zixiao Duan, Huan Chen, Shunli Rui, Bin Liu
PMID41089830
发布时间2025-09-29
DOI10.3389/fphar.2025.1632573

实验完整度

包含体外Raw264.7细胞实验、糖尿病小鼠模型体内验证,并进行了功能实验(创面愈合、胶原沉积)和机制验证(AKT/MAPK/NF-κB通路)。

主要模型

Raw264.7小鼠巨噬细胞系 STZ诱导的糖尿病小鼠全层皮肤创面模型

重点核对

积雪草干预浓度:体外0.75 mg/mL,体内200 μg/cm2和300 μg/cm2 AGEs刺激浓度:200 μg/mL 小鼠分组:Vehicle组、积雪草200 μg/cm2组、积雪草300 μg/cm2组,每组n=6 创面面积测量:使用ImageJ软件,基于标准化校准协议 糖尿病小鼠模型:高脂饮食4周+STZ 35 mg/kg连续腹腔注射5天

摘要

背景:糖尿病足溃疡(DFU)构成重大的全球医疗挑战,需要新的治疗策略。尽管积雪草已显示出药理学潜力,但其在糖尿病创面愈合中的作用仍不清楚。本研究旨在探讨积雪草在糖尿病条件下促进创面愈合的机制。方法:采用系统药理学方法确定积雪草在DFU中的潜在靶点。体外实验使用晚期糖基化终末产物(AGEs)刺激的Raw264.7巨噬细胞。为了体内验证,使用高脂饮食和链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病小鼠模型。全层皮肤创面分别用200 μg/cm2和300 μg/cm2浓度的积雪草局部治疗。结果:积雪草显著抑制AGE诱导的一氧化氮(NO)过量产生,并下调Raw264.7细胞中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和促炎细胞因子。它还促进抗炎因子的表达。机制上,它激活了AKT/MAPK/NF-κB通路。在糖尿病小鼠中,积雪草加速创面闭合,最有效剂量为200 μg/cm2。结论:本研究表明,积雪草通过涉及AKT/MAPK/NF-κB通路的抗炎机制促进糖尿病创面愈合。这些发现为积雪草可能纳入DFU管理提供了机制支持。

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
积雪草在糖尿病条件下促进创面愈合的机制是什么?
核心机制
积雪草通过抑制AGEs诱导的AKT/MAPK/NF-κB信号通路,减少巨噬细胞炎症反应(下调iNOS、NO及促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α,上调抗炎因子IL-4、IL-10),从而促进糖尿病创面愈合。
主要证据
体外实验显示积雪草抑制AGEs诱导的NO产生和iNOS表达,下调促炎细胞因子mRNA水平;体内实验显示积雪草(尤其200 μg/cm2)加速糖尿病小鼠创面闭合,促进再上皮化、胶原沉积和血管新生。
研究意义
本研究为积雪草作为DFU治疗候选药物提供了机制支持,并为其纳入DFU管理提供了科学依据。

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

系统药理学分析

识别积雪草治疗DFU的潜在靶点和通路

利用TCMSP、Swiss Target Prediction、PubChem数据库预测积雪草活性成分靶点,利用GeneCards和UniProt获取DFU相关靶点,通过Venn图分析交集靶点,并进行GO和Reactome通路富集分析。

2

体外细胞实验

评估积雪草对AGEs诱导的巨噬细胞炎症的影响

RAW264.7细胞用AGEs预处理,再用积雪草干预,检测细胞活力、NO释放、iNOS表达、炎症因子mRNA水平和相关信号通路蛋白磷酸化。

3

糖尿病小鼠模型建立与创面处理

评估积雪草局部应用对糖尿病创面愈合的影响

使用高脂饮食和STZ诱导糖尿病小鼠,制作全层皮肤创面,局部涂抹积雪草(200或300 μg/cm2),定期拍照记录创面闭合情况,并在第9天取材进行组织学分析。

4

组织学与免疫荧光分析

评估创面愈合质量,包括再上皮化、胶原沉积、细胞增殖、凋亡和血管新生

对创面组织进行H&E、Masson三色染色,以及免疫荧光染色检测CD31、α-SMA、VEGF-A、PCNA、Cleaved-caspase3等指标。

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
RPMI 1640培养基Gibco12633012
胎牛血清VivaCell--
青霉素-链霉素WelGENE Inc.--
积雪草粉末Tianjiang Pharmaceutical Co., Ltd.--
细胞计数试剂盒-8ApexbioK1018
一氧化氮荧光探针试剂盒Beyotime BiotechnologyS0019S
RIPA裂解液(含蛋白酶抑制剂)Santa CruzSC-364162
磷酸酶抑制剂SelleckB15001
BCA蛋白定量试剂盒EpizymeZJ102
PVDF膜Millipore--
p-NF-κB抗体AbmartT55034
p-AKT抗体AbmartT40067S
AKT抗体AbmartT55561S
p-AMPK抗体CST2531S
AMPK抗体ImmunoWayYT0216
iNOS抗体Zen Bio340668
β-微管蛋白抗体WanleibioWL01931
HRP标记二抗Thermo Fisher--
化学发光试剂盒NCM Biotech--
ChemiDoc Touch成像系统Bio-Rad--
TRIzol™试剂Invitrogen--
高容量cDNA反转录试剂盒Invitrogen--
iTaq™通用SYBR Green超混液Bio-Rad--
CD31抗体Zen BioR10021
PCNA抗体SAB27210
Cleaved-caspase3抗体CST9661
VEGF-A抗体WanLeiBioWL00009b
α-SMA抗体Proteintech55135-I-AP
Alexa Fluor 488和Alexa Fluor 555标记二抗Thermo Fisher--
DAPIBeyotimeC1005
Masson三色染色试剂盒SolarbioG1346
链脲佐菌素----
高脂饮食Research DietsD12492
异氟烷RDW--
6mm圆柱形活检打孔器Health Link--

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
细胞实验
RAW264.7细胞培养条件;AGEs浓度200 μg/mL处理24小时;积雪草浓度0.75 mg/mL处理24小时;检测指标包括NO释放、iNOS表达、炎症因子mRNA水平
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and Centella asiatica preparation; Cell viability and nitric oxide (NO) release assay; Western blot and qRT-PCR array
动物模型建立
雄性C57BL/6J小鼠;高脂饮食4周;STZ剂量35 mg/kg/day腹腔注射5天;血糖>16.7 mmol/L视为糖尿病
阅读提示:Materials and methods: T2DM induction
创面制作与处理
小鼠随机分组(n=30,3组);6mm全层皮肤缺损;积雪草以凡士林为基质涂抹创缘,浓度200 μg/cm2和300 μg/cm2;每2天拍照并给药
阅读提示:Materials and methods: Establishment of skin wound models and treatment
体内疗效评估
创面闭合率计算(ImageJ)、H&E染色评估再上皮化、Masson三色染色评估胶原沉积、免疫荧光检测CD31、α-SMA、VEGF-A、PCNA、Cleaved-caspase3等
阅读提示:Materials and methods: Immunofluorescent staining and morphological staining; Results: Evaluation of the wound healing process following Centella asiatica intervention in vivo; Centella asiatica intervention enhanced proliferation and angiogenesis in vivo