研究栀子多糖对脂多糖诱导的小鼠免疫损伤的影响及探讨其调节巨噬细胞免疫功能的分子机制

Investigating the Effects of Gardenia Polysaccharides on LPS-Induced Immune Injury in Mice and Exploring the Molecular Mechanisms Underlying Its Regulatory Effect on the Immune Function of Macrophages.

作者信息Pingdong Lin, Wen Yue, Han Xiang, Jing Liu, Xinzhu Chen
PMID41153991
期刊Foods
发布时间2025-10-10
DOI10.3390/foods14203455

实验完整度

包含体内小鼠模型(LPS诱导免疫抑制)和体外RAW 264.7巨噬细胞实验,并通过抑制剂(TAK-242、PDTC)进行功能验证和机制验证(Western blot、免疫荧光)。

主要模型

LPS诱导免疫抑制小鼠模型(KM小鼠) RAW 264.7巨噬细胞系

重点核对

GP给药剂量:250 mg/kg/day(小鼠灌胃) LPS诱导剂量:2 mg/kg(腹腔注射) GP处理浓度:300 µg/mL(RAW 264.7细胞,24小时) 抑制剂浓度:TAK-242(25 µM)和PDTC(50 µM)预处理30分钟 小鼠分组:NC、MC、GP组,每组10只

摘要

本研究探讨了栀子多糖(GP)对脂多糖(LPS)诱导的小鼠免疫抑制和氧化应激的保护作用,并探讨了GP通过TLR4/NF-κB信号轴调节巨噬细胞极化的机制。结果显示,GP显著恢复了LPS处理小鼠的胸腺和脾脏指数,显著降低了血清中丙二醛的浓度,并增强了超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力。在RAW 264.7巨噬细胞培养中,GP通过提高吞噬活性、促进NO合成以及增强促炎细胞因子(包括IL-1β、IL-6和TNF-α)的分泌,显示出免疫刺激作用。这些效应在未经TAK-242或PDTC预处理的细胞中观察到;然而,在用这些抑制剂预处理的细胞中未观察到这些效应。在300 µg/mL浓度下,GP显著提高了iNOS和细胞因子基因的转录水平。蛋白质分析显示TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κB RelA/p65和磷酸化p65显著上调。荧光成像证实了p65的核转位。总之,这些发现表明GP逆转了全身免疫抑制和氧化应激,为开发天然免疫调节剂提供了基础性见解。观察到的GP免疫调节特性很可能通过TLR4/NF-κB信号通路介导。

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
栀子多糖(GP)能否减轻LPS诱导的免疫抑制和氧化应激,并探讨其对巨噬细胞免疫功能的调节机制。
核心机制
GP通过TLR4/NF-κB信号通路调节巨噬细胞极化,促进M1表型,增强吞噬活性、NO和促炎细胞因子分泌。
主要证据
体内实验显示GP恢复免疫器官指数、减轻肠道黏膜损伤、改善氧化应激指标;体外实验显示GP促进RAW 264.7细胞吞噬、NO和细胞因子产生,并激活TLR4/NF-κB通路,抑制剂可阻断这些效应。
研究意义
为开发GP作为天然免疫调节剂或氧化还原平衡化合物提供理论基础,并有助于理解果胶多糖在分子水平调节先天免疫应答的机制。

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

体内动物模型建立与分组

评估GP对LPS诱导的免疫抑制和氧化应激的保护作用

30只KM小鼠随机分为NC、MC、GP三组,GP组灌胃GP(250 mg/kg/day)14天,MC和GP组腹腔注射LPS(2 mg/kg)诱导免疫抑制,NC组注射生理盐水。检测免疫器官指数、肠道病理和血清氧化应激指标。

2

评估GP对免疫器官和肠道黏膜的影响

验证GP对LPS诱导的免疫器官萎缩和肠道损伤的保护作用

测定胸腺和脾脏指数;通过HE染色观察肠道黏膜形态,测量绒毛高度、隐窝深度、黏膜厚度和V/C比。

3

检测血清氧化应激指标

评估GP对LPS诱导的氧化应激的改善作用

收集血清,使用试剂盒检测SOD活性、MDA含量和T-AOC水平。

4

体外细胞活力与吞噬活性检测

评估GP对RAW 264.7细胞活力和吞噬功能的影响

用不同浓度GP处理RAW 264.7细胞24和48小时,CCK-8检测活力;中性红吞噬实验评估吞噬活性,并观察抑制剂的影响。

5

检测NO产生和iNOS mRNA表达

验证GP对巨噬细胞NO合成的影响及其转录调控

收集细胞上清液检测NO水平;qPCR检测iNOS mRNA表达。

6

检测促炎细胞因子分泌和mRNA表达

验证GP对促炎细胞因子分泌和转录水平的影响

ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α分泌;qPCR检测mRNA表达。

7

Western blot分析TLR4/NF-κB通路蛋白表达

验证GP对TLR4/NF-κB信号通路关键蛋白表达的影响

提取全细胞和核蛋白,Western blot检测TLR4、MyD88、TRAF6、p65、p-p65的表达,使用抑制剂验证。

8

免疫荧光检测p65核转位

验证GP是否促进NF-κB p65核转位

免疫荧光染色观察p65的亚细胞定位,定量核/质荧光比,并使用PDTC验证。

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
SOD检测试剂盒Beijing Sino-Uk Institute of Biological TechnologyHY-M0001
MDA检测试剂盒Beijing Sino-Uk Institute of Biological TechnologyHY-M0003
T-AOC检测试剂盒Beijing Sino-Uk Institute of Biological TechnologyHY-M0011
RAW 264.7细胞培养基Wuhan Pricella Biotechnology Co., Ltd.CM-0190
增强型CCK-8试剂盒Shanghai Beyotime Biotechnology--
中性红检测试剂盒Shanghai Beyotime Biotechnology--
一氧化氮检测试剂盒Shanghai Beyotime Biotechnology--
NF-κB核转位分析试剂盒Shanghai Beyotime Biotechnology--
细胞因子ELISA检测试剂盒Beijing 4A Biotech--
RNA提取试剂盒Hangzhou Simgen Biotechnology--
Taq聚合酶Hangzhou Simgen Biotechnology--
cDNA合成试剂盒Hangzhou Simgen Biotechnology--
SYBR® Premix Ex Taq™Hangzhou Simgen Biotechnology--
TLR4多克隆抗体Wuhan Sanying Biotechnology19811-1-AP
磷酸化NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033
MyD88抗体Cell Signaling Technology4283
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242
TRAF6抗体Cell Signaling Technology67591
β-actin抗体Shanghai Affinity BiopharmaceuticalT0022
Histone 3抗体Abcamab1791
瑞沙托维(TAK-242)MedChemExpress--
PDTCMedChemExpress--
细胞蛋白提取试剂Beijing Solarbio Science & Technology--
PANNORAMIC全景切片扫描仪3DHISTECH, Ltd.--
Image-Pro Plus 6.0----
酶标仪Flash Spectrum Biotechnology Co., Ltd.SYNERGY-H1
NanoDrop™分光光度计Thermo FisherNanoDrop™
7500实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher--
Leica DMIL-LED荧光显微镜LeicaDMIL-LED
Aipathwell® (V2.1.3)软件----

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
动物实验
小鼠品系、性别、周龄、体重、饲养环境、分组、GP给药剂量(250 mg/kg/day)、给药方式(口服灌胃)、给药时长(14天)、LPS剂量(2 mg/kg)、LPS注射方式(腹腔注射)、LPS注射时间(最后一次灌胃后1小时)、样本采集时间
阅读提示:Methods 2.2 实验室动物与分组
细胞培养与处理
RAW 264.7细胞来源、培养基成分、培养条件、GP浓度(300 µg/mL)、处理时间(24小时)、抑制剂类型(TAK-242 25 µM或PDTC 50 µM)、预处理时间(30分钟)
阅读提示:Methods 2.3 细胞培养与实验设计
吞噬实验
中性红浓度(0.1%)、孵育时间(60分钟)、裂解液成分、检测波长(540 nm)
阅读提示:Methods 2.3.1 细胞吞噬实验
NO和细胞因子检测
细胞培养板规格(6孔板)、上清收集时间、检测试剂盒
阅读提示:Methods 2.3.2 细胞上清中NO和细胞因子浓度测定
qPCR
RNA提取方法(Trizol)、逆转录试剂盒、引物序列(见表1)、PCR平台、内参基因(β-actin)、数据分析方法(2−ΔΔCt)
阅读提示:Methods 2.3.3 iNOS和细胞因子mRNA表达定量分析
Western blot
蛋白提取方法(全细胞和核)、BCA定量、SDS-PAGE电泳、转膜、封闭(5%脱脂牛奶或BSA)、一抗稀释、二抗稀释、ECL检测、内参(β-actin、Histone 3)
阅读提示:Methods 2.3.4 Western Blotting
免疫荧光
细胞培养板(12孔)、爬片规格(φ20 mm)、固定时间、封闭、一抗孵育(4°C过夜)、二抗孵育(室温60分钟)、DAPI染色、显微镜型号、图像分析软件
阅读提示:Methods 2.3.5 免疫荧光分析