黄甘煎剂通过TGF-β1/Smad3信号通路改善大鼠胆汁淤积性肝纤维化

Huanggan decoction ameliorates cholestatic hepatic fibrosis in rats via TGF-β1/Smad3 signaling pathway.

作者信息Yaya Lei, Xueli Ma, Xiaohui Jin, Yanping He, Jianhong Yang, Yuna Zhao, Jing Chen, Ting Gao
PMID41779820
期刊PLoS One
发布时间2026-03-04
DOI10.1371/journal.pone.0344168

实验完整度

研究包含体内动物实验(ANIT诱导CLF大鼠模型)和体外细胞实验(HSC-T6细胞),并进行了功能验证(肝损伤指标、纤维化指标、炎症因子)和机制验证(TGF-β1/Smad3通路、MMP1/TIMP1平衡)。

主要模型

ANIT诱导的胆汁淤积性肝纤维化大鼠模型 HSC-T6细胞(大鼠肝星状细胞系)

重点核对

ANIT给药剂量:80 mg/kg,每3天一次,连续5周,灌胃 HGD给药剂量:3.85、7.70、15.40 g/kg,每日两次,连续3周 UDCA给药剂量:63 mg/kg,每日两次,连续3周 HSC-T6细胞:TGF-β1刺激浓度10 ng/mL,HGD浓度500 μg/mL 样本量:每组6只大鼠(生存率分析每组8只)

摘要

背景:黄甘煎剂(HGD)作为一种特殊的中药制剂,在清热、祛湿、退黄方面具有良好的效果。HGD已在医疗机构使用超过40年,在黄疸和胆汁淤积性肝病(CLD)的治疗中显示出突出的疗效,弥补了CLD治疗的不足。然而,HGD治疗效应的潜在机制仍不清楚。方法:采用ANIT诱导的胆汁淤积性肝纤维化(CLF)大鼠模型评估HGD的肝脏保护作用。使用全自动生化分析仪分析血清肝功能指标。使用ELISA试剂盒检测肝纤维化血清生物标志物和炎症因子。使用HE和Masson染色评估肝脏病理和胶原纤维程度。通过免疫组织化学检测肝脏中促纤维化细胞因子TGF-β1和HSC活化指标α-SMA的表达。通过western blotting检测Smad3、磷酸化Smad3、MMP1和TIMP1的水平。结果:HGD显著降低血清生化指标,下调肝纤维化血清生物标志物和炎症细胞因子,减少胶原沉积,改善病理损伤。同时,HGD显著降低α-SMA水平。此外,HGD增加MMP1蛋白水平,同时降低TIMP1蛋白水平和p-Smad3与Smad3的比值。结论:研究结果表明,HGD显示出显著的肝脏保护作用,可能与通过维持MMP1和TIMP1之间的平衡、调节TGF-β1/Smad信号通路、抑制HSC活化以及表现出抗炎特性来阻止肝纤维化进展有关。

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
HGD对ANIT诱导的大鼠胆汁淤积性肝纤维化是否具有保护作用,其潜在机制是什么?
核心机制
HGD通过调节TGF-β1/Smad3信号通路(降低p-Smad3/Smad3比值)、抑制肝星状细胞活化、维持MMP1/TIMP1平衡以减少ECM沉积,并发挥抗炎作用,从而改善肝纤维化。
主要证据
基于ANIT诱导的CLF大鼠模型和TGF-β1刺激的HSC-T6细胞模型,通过血清生化、ELISA、HE/Masson染色、免疫组化和Western blot等方法,观察到HGD显著降低肝损伤和纤维化标志物、炎症因子,减少胶原沉积,降低α-SMA和TGF-β1表达,恢复MMP1/TIMP1平衡,并抑制Smad3磷酸化。
研究意义
研究为HGD治疗胆汁淤积性肝病提供理论依据,表明HGD可能通过多重机制阻止肝纤维化进展,并提示其作为治疗CLD的潜在药物。

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

建立胆汁淤积性肝纤维化大鼠模型

通过ANIT诱导建立CLF大鼠模型,评估HGD的体内保护作用

SD大鼠随机分为对照组和ANIT组,ANIT组灌胃80 mg/kg ANIT(每3天一次,共5周),对照组给予等量橄榄油,建立CLF模型。

2

HGD治疗与分组

观察不同剂量HGD对CLF大鼠的治疗效果,并与阳性对照UDCA比较

CLF大鼠分为模型组、UDCA组(63 mg/kg)、HGD低/中/高剂量组(3.85/7.70/15.40 g/kg),每日灌胃两次,持续3周。

3

评估肝功能与肝纤维化指标

评估HGD对CLF大鼠肝功能损伤和肝纤维化的改善作用

收集血清和肝组织,使用自动生化分析仪检测ALT、AST、ALP、γ-GT、TBIL、TBA水平,使用ELISA检测Col-IV、HA、PC-III、LN等纤维化标志物。

4

组织病理学与胶原沉积评估

观察肝组织病理损伤和胶原纤维沉积程度

肝组织固定、包埋、切片,进行HE染色和Masson三色染色,在光镜下观察,并用ImageJ软件量化胶原纤维面积。

5

检测炎症因子和HSC活化标志物

验证HGD对ANIT诱导的炎症反应和HSC活化的影响

通过ELISA检测血清和HSC-T6细胞培养上清中TGF-β1、TNF-α、IL-1β、IL-6水平;通过免疫组化检测肝脏TGF-β1表达;通过Western blot检测肝脏α-SMA和Col-I表达。

6

体外细胞实验验证

在体外验证HGD对TGF-β1诱导的HSC-T6细胞活化的抑制作用及机制

HSC-T6细胞用10 ng/mL TGF-β1刺激24小时建立纤维化模型,同时给予500 μg/mL HGD处理,检测细胞上清炎症因子、α-SMA、Col-I、TGF-β1、Smad3表达。

7

机制探索:TGF-β1/Smad3信号通路与MMP1/TIMP1平衡

阐明HGD调节TGF-β1/Smad3信号通路及MMP1/TIMP1平衡的分子机制

通过Western blot检测肝脏及细胞中TGF-β1、Smad3、p-Smad3、MMP1、TIMP1蛋白表达,qPCR检测TGF-β1、Smad3、Col1a1、α-SMA mRNA表达。

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
α-萘异硫氰酸酯Sigma-Aldrich--
熊去氧胆酸Losan Pharma GmbH--
全自动生化分析仪----
IV型胶原ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E08883r
透明质酸ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E08120r
III型前胶原ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E15810r
层粘连蛋白ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04646r
转化生长因子β1 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04727r
肿瘤坏死因子α ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E11987r-IS
白细胞介素1β ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E08055r-IS
白细胞介素6 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04640r
TGF-β1抗体Proteintech21898-1-AP
α-SMA抗体Proteintech14395-1-AP
HRP标记二抗ProteintechKFA021
MMP1抗体Proteintech26585-1-AP
TIMP1抗体Proteintech16644-1-AP
Smad3抗体Proteintech66516-1-Ig
磷酸化Smad3抗体Proteintech80427-2-RR
I型胶原抗体Proteintech67288-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
二抗ProteintechKFA021
勤翔化学分析软件Clinx Science Instruments--
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
TRIzol试剂----
反转录试剂盒Vazyme--
SYBR Green预混液Vazyme--
实时荧光定量PCR仪----
伊红----
比布里希猩红-酸性品红溶液----
磷钼酸-磷钨酸溶液----
苯胺蓝----
ImageJ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
动物模型建立
ANIT给药剂量(80 mg/kg)、给药频率(每3天一次)、持续时间(5周);对照组给予等量橄榄油
阅读提示:Methods 2.2 Animal experiments
药物处理
HGD给药剂量(3.85, 7.70, 15.40 g/kg)、给药频率(每日两次)、持续时间(3周);UDCA剂量(63 mg/kg)作为阳性对照
阅读提示:Methods 2.2 Animal experiments
细胞实验
HSC-T6细胞培养条件(DMEM+10% FBS+1%青霉素/链霉素,37°C,5% CO2);TGF-β1刺激浓度(10 ng/mL)和处理时间(24小时);HGD处理浓度(500 μg/mL)
阅读提示:Methods 2.3 Cell culture
组织病理学分析
肝组织固定(4%多聚甲醛)、切片厚度(5 μm);HE染色和Masson染色方案;胶原纤维面积量化方法(ImageJ,每样本5个非重叠视野,200倍放大,双人盲法)
阅读提示:Methods 2.5 Histopathological assessment
Western blot检测
蛋白提取方法、SDS-PAGE电泳、PVDF膜转移;抗体信息(MMP1、TIMP1、Smad3、p-Smad3、Col-I、α-SMA、GAPDH)和稀释比例(未明确);定量软件(Qinxiang chemical analysis software)
阅读提示:Methods 2.7 Western blotting