姜黄素调节TIGIT/神经毡蛋白-1以调节溃疡性结肠炎中的T细胞免疫稳态

Curcumin Modulates TIGIT/Neuropilin-1 to Regulate T-Cell Immune Homeostasis in Ulcerative Colitis.

作者信息Yazhen Liu, Jiaqi Huang, Ji Yu, Luxin Fu, Ronglong Huang, Jing Liu, Bailin Deng, You-Bao Zhong, Duanyong Liu, Haimei Zhao
PMID41465029
期刊Foods
发布时间2025-12-15
DOI10.3390/foods14244323

实验完整度

包含DSS小鼠模型、Jurkat细胞体外实验、网络药理学、分子对接、分子动力学模拟、免疫荧光、Western blot等多层级验证,并有功能验证和机制验证。

主要模型

DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型 Jurkat T细胞系(Clone E6-1)

重点核对

DSS浓度2.5%(w/v)诱导,周期21天(7天DSS+7天水+7天DSS) CUR给药方案:100 mg/kg/day灌胃,从第7天至第21天 Jurkat细胞刺激:PMA(50 ng/mL)和离子霉素(500 ng/mL)处理24小时 CUR处理浓度:1.5、3、6 μM 动物分组:Ctrl、Ctrl+CUR、DSS、DSS+CUR,每组10只

摘要

(1) 背景:溃疡性结肠炎(UC)是一种持续性的肠道炎症性疾病,其特征是T细胞介导的免疫反应失调。姜黄素(CUR)是一种常见的食品添加剂和保健品,具有抗炎和免疫调节特性。然而,其治疗作用的分子机制尚未完全阐明。本研究旨在探讨CUR在UC中的治疗机制,重点关注其通过调节TIGIT和神经毡蛋白-1(NRP1)来恢复T细胞稳态的作用。(2) 方法:我们采用DSS诱导的小鼠结肠炎模型,结合网络药理学、分子对接、蛋白质-蛋白质相互作用对接、分子动力学模拟以及Jurkat T细胞的体外实验。(3) 结果:CUR显著改善了DSS处理小鼠的临床表现和组织病理学,恢复了T细胞和记忆T细胞亚群的平衡。计算预测和实验验证表明,CUR下调了发炎结肠组织中TIGIT和NRP1的表达,并直接抑制了体外活化T细胞中的表达。(4) 结论:本研究揭示了这种天然化合物的新型免疫调节机制。这些发现表明,CUR通过调节TIGIT/NRP1来抑制过度的T细胞活化,并恢复UC中的免疫稳态。

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
姜黄素是否通过调节TIGIT/NRP1轴来恢复T细胞免疫稳态,从而缓解溃疡性结肠炎?
核心机制
CUR通过下调TIGIT和NRP1的表达,抑制T细胞过度活化,恢复T细胞亚群(包括记忆T细胞)的平衡,从而减轻结肠炎症。
主要证据
在DSS诱导的结肠炎小鼠中,CUR减轻了体重下降、DAI、结肠缩短和组织损伤;恢复了CD4+ T细胞、Treg、Th1、Th17及记忆T细胞亚群的平衡;RNA和蛋白水平检测显示CUR下调结肠组织中TIGIT、NRP1及其配体/共受体(CD155、NRP2)的表达。在体外,CUR抑制Jurkat T细胞活化标志物(IL-2、CD69、CD25、NFATc1)和促炎细胞因子(IL-6、TNF-α、IL-17A)的表达,并下调TIGIT和NRP1的mRNA和蛋白水平。功能实验显示,抑制TIGIT/NRP1可阻断CUR的部分抗炎作用。
研究意义
该研究首次阐明CUR通过靶向TIGIT/NRP1免疫检查点轴恢复T细胞免疫平衡的机制,为基于CUR的UC治疗策略(特别是与TIGIT/NRP1抑制剂联合的方案)提供了理论基础,也为其他慢性自身免疫或炎症性疾病的治疗提供了新视角。

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DSS诱导的UC小鼠模型并评估CUR治疗效果

验证CUR对DSS诱导的结肠炎的治疗作用,并评估其临床和组织病理学改善。

C57BL/6小鼠给予2.5% DSS饮水诱导结肠炎,CUR通过灌胃给药(100 mg/kg/day),记录体重、DAI、生存率、结肠长度和重量、脾脏重量和指数,以及组织病理学评分。

2

流式细胞术分析T细胞亚群

检测CUR对T细胞和记忆T细胞亚群平衡的影响。

从小鼠脾脏制备单细胞悬液,通过流式细胞术检测CD4+ T细胞亚群(Treg、Th1、Th17)及其记忆亚群(Tcm、Tem),并分析TIGIT在不同亚群的表达。

3

网络药理学、分子对接和分子动力学模拟预测CUR靶点

预测CUR治疗UC的可能分子靶点,特别是TIGIT和NRP1的相互作用。

利用PubChem、SwissTargetPrediction、SEA、GeneCards、OMIM等数据库预测CUR和UC相关靶点,构建PPI网络、GO/KEGG富集分析、分子对接(AutoDock Vina)和分子动力学模拟(GROMACS)、蛋白质-蛋白质对接(HDOCK)。

4

检测CUR对结肠组织中TIGIT/NRP1表达的影响

验证CUR在体内对TIGIT/NRP1基因和蛋白表达的调节作用。

RT-qPCR检测结肠组织中TIGIT、CD155、NRP1、NRP2、IL-10、TGF-β1的mRNA表达;Western blot检测TIGIT和NRP1蛋白水平;免疫荧光观察其定位和表达。

5

体外验证CUR对Jurkat T细胞活化和TIGIT/NRP1表达的影响

验证CUR直接抑制T细胞活化并下调TIGIT/NRP1表达。

Jurkat细胞经PMA/离子霉素刺激,并用不同浓度CUR(1.5、3、6 μM)处理,检测活化标志物(IL-2、CD69、CD25、NFATc1)和促炎因子(IL-6、TNF-α、IL-17A)的mRNA表达,以及TIGIT和NRP1的mRNA和蛋白表达。

6

使用TIGIT/NRP1抑制剂进行功能验证

确定CUR的抗炎作用是否依赖于TIGIT/NRP1信号通路。

Jurkat细胞预先用TIGIT抑制剂(Tiragolumab)或NRP1抑制剂(Vesencumab)处理1小时,然后与CUR(3 μM)共处理,检测活化标志物和促炎因子的mRNA水平。

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
葡聚糖硫酸钠MP Biomedicals--
姜黄素MedChemExpress--
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯MedChemExpress--
离子霉素钙盐Solarbio--
羧甲基纤维素钠Solarbio--
TiragolumabAladdin--
VesencumabAladdin--
粪便隐血检测试剂盒Zhuhai Baso Biotechnology--
ELISA试剂盒(IL-10、TGF-β1、IL-6、IL-17A、TNF-α)Thermo Fisher--
快速组织/细胞RNA提取试剂盒Aidlab--
TRUEscript RT MasterMix(一步法去除gDNA)反转录试剂盒Aidlab--
2× Dual Sybr Green qPCR预混液(通用ROX)Aidlab--
BD Pharmingen™白细胞活化鸡尾酒(含GolgiPlug)BD Biosciences--
BD Cytofix/Cytoperm™固定/破膜试剂盒BD Biosciences--
BD Pharmingen™转录因子缓冲液套装BD Biosciences--
AF647荧光标记大鼠抗小鼠CCR7抗体BD Biosciences--
V450荧光标记大鼠抗小鼠CCR6抗体BD Biosciences--
V500和APC荧光标记大鼠抗小鼠CD4抗体BD Biosciences--
PE荧光标记大鼠抗小鼠CXCR3抗体BD Biosciences--
PE-Cy7荧光标记大鼠抗小鼠IFN-γ抗体BD Biosciences--
PE荧光标记大鼠抗小鼠IL-17A抗体BD Biosciences--
V450和PE荧光标记大鼠抗小鼠Foxp3抗体BD Biosciences--
抗TIGIT抗体Proteintech83545-1-RR
抗神经毡蛋白-1抗体Proteintech84429-5-RR
β-actin抗体Cell Signaling Technology4970S
HRP标记的抗兔IgG二抗Cell Signaling Technology7074S
Western blot封闭液BeyotimeP0023B-500mL
BioECL超敏化学发光检测试剂盒BiochemBKM-EL-200
FITC标记的山羊抗兔IgG(H+L)二抗ProteintechSA00003-2
DAPI染色液LEAGENE0305A25
抗荧光淬灭封片剂BosterAR1109
RIPA裂解液(强)Biochem--
超快速5分钟BCA蛋白定量试剂盒Suzhou Probelives TechnologyP30008
FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
CFX96 Touch实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
Leica显微镜Leica--
Leica荧光显微镜系统(DM2000LED)Leica--
Varioskan多功能酶标仪Thermo Fisher Scientific--
AutoDock Vina----
GROMACS----
PyMOL----
Discovery Studio----

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
动物模型与分组
小鼠品系(C57BL/6,雄性,7-8周龄,22±2g),DSS浓度和给药周期(2.5% w/v,重复3次),CUR剂量和给药方式(100 mg/kg/day,灌胃),分组及样本量(每组10只)
阅读提示:Methods 2.2, 2.3, 2.4;Figure 1A
流式细胞术分析
脾脏单细胞制备,刺激条件(BD Leukocyte Activation Cocktail with GolgiPlug,37°C,5% CO2,4-6小时),抗体克隆和稀释度(1:100),门控策略(CD4+、Treg、Th1、Th17、Tcm、Tem等)
阅读提示:Methods 2.8;Figure 2和图例
体外细胞实验
Jurkat细胞培养条件(培养基Procell CM-0129,密度≤2×10^6 cells/mL),刺激物浓度(PMA 50 ng/mL,Ionomycin 500 ng/mL,处理24小时),CUR浓度(1.5, 3, 6 μM),IC50测定(30.42 μM)
阅读提示:Methods 2.12;Figure 6A,B
TIGIT/NRP1功能验证
抑制剂浓度和处理时间(5 μg/mL,预处理1小时),CUR浓度(3 μM),分组设置,检测指标(IL-2、CD69、CD25、NFATc1、IL-6、TNF-α、IL-17A)
阅读提示:Methods 2.12;Figure 7
分子表达检测
RT-qPCR引物序列(Table 1),内参基因(GAPDH),Western blot抗体信息(TIGIT、NRP1、β-actin),免疫荧光条件(抗体稀释度、二抗、DAPI)
阅读提示:Methods 2.14, 2.15, 2.16;Table 1;Figure 5
计算模拟
网络药理学数据库和参数(SwissTargetPrediction, SEA, GeneCards, OMIM),分子对接软件和参数(AutoDock Vina),分子动力学模拟参数(力场、时间、温度)
阅读提示:Methods 2.9, 2.10, 2.11;Figure 3