青蒿琥酯局部外用通过分子调控改善银屑病角化和炎症:基于人和小鼠模型的研究

Topical Application of Artesunate Ameliorates Psoriatic Keratinization and Inflammation via Molecular Modulations Based on Both Human and Mouse Models.

作者信息Zhong-Zhou Huang, Ying-Yu Wang, Yu Xiao, Ji Yang, Wei-Guo Wan, Ping Huang, Qing Guo, He-Jian Zou, Xue Yang
PMID41552497
期刊ACS Omega
发布时间2025-12-24
DOI10.1021/acsomega.5c07963

实验完整度

包含体内IMQ诱导小鼠模型(PASI评分、组织学、流式)和体外HaCaT细胞模型(CCK-8、流式、Western blot、免疫荧光),并进行功能验证(增殖、凋亡)和机制验证(NF-κB/STAT3通路抑制)。

主要模型

IMQ诱导的C57BL/6小鼠银屑病模型 HaCaT人角质形成细胞系 M4细胞因子刺激的HaCaT银屑病角质形成细胞模型

重点核对

ART局部外用剂量:2% w/w乳膏,100 mg/次,每日两次 IMQ诱导小鼠模型:每日60 mg IMQ乳膏涂抹背部,连续6天 ART腹腔注射剂量:20 mg/kg/d M4细胞因子混合物浓度:TNF-α 25 μg/L,IL-17A 10 μg/L,IL-22 10 μg/L,IFN-γ 10 μg/L

摘要

青蒿琥酯(ART)是一种以其抗炎和抗增殖特性而闻名的药物,在银屑病治疗中显示出潜力,可能通过调节自身免疫反应发挥作用。本研究通过局部外用和腹腔注射在咪喹莫特(IMQ)诱导的小鼠银屑病模型中评估了ART的疗效,同时使用HaCaT细胞模型进行了体外研究。我们的结果表明,局部外用ART显著减轻了银屑病炎症和角化过度,并减少了Th17和IL-17A+ γδ T细胞的浸润,优于腹腔注射给药。值得注意的是,ART显著抑制了致病性角蛋白Krt16和Krt17的表达,这两种角蛋白在银屑病发病机制中至关重要。在体外,ART不仅通过减少促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-8)增强了地塞米松(DEX)的抗炎作用,还有效对抗了M4刺激模型中DEX加重的CCL-20反弹升高。重要的是,ART的局部外用呈现了一种有前景的治疗策略,特别是由于其有可能减轻与糖皮质激素治疗相关的不良反应,如与CCL-20反弹相关的不良反应。在机制上,ART主要通过抑制角质形成细胞中NF-κB p65和STAT3的磷酸化来发挥这些治疗作用。研究结果强调,ART通过调节NF-κB和STAT3信号通路改善银屑病相关的炎症和增殖。以IL-17A为中心的炎症反应和异常的角化状态是银屑病中最关键的病理过程,而角质形成细胞中通过NF-κB和STAT3通路异常表达的CCL-20和角蛋白17(Krt17)是这些过程中的关键分子靶点。在补充和替代医学(CAM)中,ART与DEX联合使用是抗炎治疗的理想选择。总之,观察到的青蒿琥酯与糖皮质激素之间的协同作用进一步凸显了其在联合治疗中的潜力。

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
青蒿琥酯(ART)局部外用能否通过调节角质形成细胞中的NF-κB和STAT3信号通路,改善银屑病样炎症和角化异常?
核心机制
ART通过抑制角质形成细胞中NF-κB p65和STAT3的磷酸化,下调IL-17A相关的炎症反应和致病性角蛋白Krt16/Krt17的表达,从而改善银屑病样病变。
主要证据
体外HaCaT细胞实验中,ART抑制M4诱导的p-p65和p-STAT3蛋白水平,并阻止p65核转位;体内IMQ小鼠模型中,ART显著降低PASI评分、表皮厚度、Krt17表达及Th17和IL-17A+ γδ T细胞比例。
研究意义
该研究证实了局部外用ART的可行性,并强调其作为银屑病治疗药物的潜力,尤其与糖皮质激素联合使用时可能具有协同效应,为补充和替代医学(CAM)提供了选择。

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

建立银屑病小鼠模型并进行ART治疗

评估ART局部外用和腹腔注射对IMQ诱导的银屑病样皮炎的治疗效果。

42只雌性C57BL/6小鼠背部剃毛后随机分为六组,模型组每日涂抹60 mg IMQ乳膏,连续6天;治疗组分别给予MTX或ART腹腔注射,或ART乳膏外用。每日记录PASI评分,第7天处死小鼠,收集皮肤、血液和引流淋巴结。

2

组织病理学和免疫组化分析

观察表皮厚度变化和Krt17表达水平,评估ART对角质形成细胞增殖和角化异常的影响。

取背部皮损,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,切片进行HE染色和Krt17免疫组化染色,使用ImageJ软件分析表皮厚度和Krt17阳性率。

3

流式细胞术分析T细胞亚群

检测引流淋巴结中Th17和IL-17A+ γδ T细胞的比例,评估ART对免疫细胞浸润的影响。

取小鼠引流淋巴结,制备单细胞悬液,经PMA/离子霉素/BFA/莫能菌素刺激后,染色CD4、TCR γ/δ、IL-17A等表面和胞内标志物,通过流式细胞术分析。

4

HaCaT细胞培养和体外银屑病模型建立

建立M4诱导的HaCaT银屑病角质形成细胞模型,用于研究ART的体外作用。

HaCaT细胞在DMEM培养基中培养,用M4(TNF-α、IL-17A、IL-22、IFN-γ)刺激模拟银屑病状态,然后进行ART处理,检测细胞增殖、凋亡、炎症因子和信号通路蛋白表达。

5

细胞增殖和凋亡检测

评估ART对HaCaT细胞增殖和凋亡的影响。

使用CCK-8试剂盒检测细胞活力,CFSE染色检测细胞增殖,Annexin V/PI双染检测细胞凋亡,通过流式细胞术分析。

6

基因和蛋白表达检测

检测ART对炎症因子和角质形成相关基因(Krt10、Krt16、Krt17)及蛋白表达的影响。

提取RNA进行qRT-PCR检测炎症因子和角蛋白mRNA水平;提取蛋白进行Western blot检测Krt16、Krt17、NF-κB p65、p-p65、STAT3等蛋白水平;ELISA检测培养上清中细胞因子浓度;免疫荧光观察Krt17和p65的定位。

7

信号通路抑制验证

验证ART对NF-κB和STAT3通路的抑制作用是否为其疗效的机制。

使用NF-κB抑制剂DMF和PDTC,STAT3抑制剂Ncl预处理HaCaT细胞,观察对M4诱导的银屑病样反应的抑制效果。

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
青蒿琥酯Macklin Inc.purity >98%
甲氨蝶呤Aladin Inc.purity >98%
地塞米松Aladin Inc.purity >98%
咪喹莫特乳膏(5% w/w)MedShine Pharmaceutical--
杜氏改良Eagle培养基Hyclone--
胎牛血清Gibco--
肿瘤坏死因子-αPeprotech--
白细胞介素-17APeprotech--
白细胞介素-22Peprotech--
干扰素-γSinoBiological--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
FITC-Annexin V/碘化丙啶细胞凋亡试剂盒Yishan Biotechnology--
羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯Beyotime--
活力染料eFluor780eBiosciencecat# 65-0865-18
FITC标记抗CD4抗体Biogemscat. no. 06112-50-100
APC标记抗TCR γ/δ抗体BioLegendcat. no. 118115
PerCP/Cy5.5标记抗IFN-γ抗体BioLegendcat. no. 505821
PE标记抗IL-17A抗体BioLegendcat. no. 506903
PE Cy7标记抗FoxP3抗体Biogemscat. no. 83412-77-25
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯----
离子霉素----
布雷菲德菌素AYishan BiotechnologyECS005
莫能菌素Yishan BiotechnologyECS006
RNAiso Plus试剂Takara--
PrimeScript RT预混液Takara--
2× SYBR Green预混液Bimake--
NFκB p65抗体Beyotimecatalog no. AN365
角蛋白17抗体Affinity Biosciencescatalog no. AF5480
CY3标记二抗Beyotimecatalog no. A0516
RIPA裂解液----
NF-κB p65抗体Affinitycat. no. AF5006
磷酸化NF-κB p65 (Ser536)抗体Affinitycat. no. AF2006
磷酸化STAT3 (Tyr705)抗体Affinitycat. no. AF3293
细胞角蛋白10抗体Affinitycat. no. AF0197
细胞角蛋白16抗体Affinitycat. no. AF5482
细胞角蛋白17抗体Affinitycat. no. AF5480
β-肌动蛋白抗体Share-biocat. no. SB-AB0035
增强化学发光试剂盒Beyotime--
富马酸二甲酯Sigma-Aldrich--
氯硝柳胺Tocris--
BD FACS CantoII流式细胞仪BD Biosciences--
Accuri C6流式细胞仪BD Biosciences--
Bio-Rad CFX96实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
Thermo Scientific酶标仪Thermo Fisher--
荧光显微镜Bio-Rad--
ImageJ软件----
FlowJo 10软件BD Biosciences--

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
动物模型构建与给药
IMQ诱导剂量(60 mg/天)、ART外用浓度(2%)和给药频率(每日两次)、ART腹腔注射剂量(20 mg/kg/d)、MTX剂量(0.25 mg/kg/d)、小鼠品系(C57BL/6雌性)和分组(6组)
阅读提示:Materials and Methods 2.2 Animal Models and Topical Drug Administration; Figure B
组织病理学分析
表皮厚度测量方法、Krt17 IHC染色抗体及其稀释度、阳性率计算方法
阅读提示:Materials and Methods 2.3 Histological Studies and Immunohistochemistry; Figure 3
流式细胞术分析
T细胞刺激条件(PMA、离子霉素、BFA、莫能菌素)、抗体克隆号和荧光标记、门控策略
阅读提示:Materials and Methods 2.4 Intracellular Cytokine Staining and Flow Cytometry; Figure 2C,D
体外细胞模型
HaCaT细胞来源、培养条件、M4细胞因子浓度、ART处理浓度(1-80 μM)和处理时间(24h, 48h, 72h)
阅读提示:Materials and Methods 2.5-2.7; Figure 4
分子实验
qRT-PCR引物序列(Table S1)、Western blot抗体列表和稀释度、ELISA试剂盒来源
阅读提示:Materials and Methods 2.8-2.10; Figure 5,6,7; Table S1