鼠尾草酚和鼠尾草酸协同通过抑制TLR4/NF-κB/MAPK通路缓解类风湿关节炎

Rosmanol and Carnosol Synergistically Alleviate Rheumatoid Arthritis through Inhibiting TLR4/NF-κB/MAPK Pathway.

作者信息Lianchun Li, Zhenghong Pan, Desheng Ning, Yuxia Fu
PMID35011304
期刊Molecules
发布时间2021-12-23
DOI10.3390/molecules27010078

实验完整度

高

包含体内CIA小鼠模型、炎症因子检测、组织病理、通路蛋白和mRNA表达分析等多层级验证,且明确功能与机制验证。

主要模型

CIA DBA/1小鼠模型 小鼠滑膜组织

重点核对

CIA模型建立:第0天尾根注射100 μL BIIC和CFA乳剂(含100 μg BIIC),第21天加强免疫 给药方案:单独给药组剂量40 mg/kg/d,联合给药组各20 mg/kg/d,灌胃给药,第21-42天 动物分组:30只雄性DBA/1小鼠,随机分为5组,每组6只 检测指标:关节炎指数评分(第28、35、42天)、血清IL-6、MCP-1、TNF-α水平 通路检测:滑膜组织中TLR4、MyD88、p65的mRNA和蛋白水平,以及JNK和p38的磷酸化水平

摘要

马缨丹长期以来在中国被用作瑶族民间药物治疗关节炎,但其抗关节炎活性成分至今尚未明确。本研究首次报道了从该药用植物中分离得到的两种具有抗类风湿关节炎(RA)作用的天然酚类二萜类化合物——鼠尾草酚和鼠尾草酸。在II型胶原诱导的关节炎DBA/1小鼠中,单独使用鼠尾草酚(40 mg/kg/d)和鼠尾草酸(40 mg/kg/d)均能减轻RA症状,如肿胀、发红和滑膜炎;降低关节炎指数评分;并下调血清促炎细胞因子白细胞介素6(IL-6)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的水平。此外,它们阻断了Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)/c-Jun N末端激酶(JNK)和p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的激活。特别值得注意的是,当它们联合使用(各20 mg/kg/d)时,抗RA效果和对TLR4/NF-κB/MAPK通路的抑制活性显著增强。结果表明,鼠尾草酚和鼠尾草酸通过调节TLR4/NF-κB/MAPK通路抑制炎症,从而协同缓解RA,这意味着它们有潜力被开发为治疗RA的新型、安全的天然组合。

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
鼠尾草酚和鼠尾草酸作为马缨丹的抗RA活性成分,单独或联合使用能否缓解RA,其作用机制是否涉及TLR4/NF-κB/MAPK通路?
核心机制
鼠尾草酚和鼠尾草酸通过抑制TLR4/NF-κB/MAPK通路,包括下调TLR4、MyD88表达,抑制NF-κB p65磷酸化以及JNK和p38的磷酸化,从而抑制炎症反应。
主要证据
在CIA DBA/1小鼠模型中,单独使用两种化合物均减轻关节炎症状、降低关节炎指数和血清促炎细胞因子水平,并抑制通路激活;联合用药效果显著增强,表明协同作用。
研究意义
鼠尾草酚和鼠尾草酸有潜力被开发为治疗RA的新型、安全的天然组合,并证明马缨丹可作为天然抗炎药物的来源。

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CIA小鼠模型并给药

评估鼠尾草酚、鼠尾草酸及其组合对RA的治疗效果。

使用BIIC和CFA免疫DBA/1小鼠诱导CIA模型,第21天加强免疫后,分别灌胃给予鼠尾草酚、鼠尾草酸或两者组合,持续至第42天。

2

评估关节炎严重程度

定量比较各组关节炎的严重程度。

在第28、35、42天对每只小鼠的四爪进行关节炎指数评分(0-4分/爪),累计分数作为关节炎指数。

3

组织病理学检查

观察滑膜组织的病理变化,评估滑膜炎的严重程度。

对小鼠后肢滑膜组织进行H&E染色,在显微镜下观察滑膜细胞增殖、纤维组织增生和炎性细胞浸润情况。

4

检测血清炎症因子水平

评估药物对全身炎症反应的影响。

在第42天收集血清,通过ELISA检测IL-6、MCP-1和TNF-α的水平。

5

检测滑膜组织中通路相关基因表达

评估药物对TLR4/NF-κB通路mRNA水平的影响。

提取滑膜组织总RNA,通过RT-qPCR检测TLR4、MyD88和NF-κB p65的mRNA表达水平。

6

检测滑膜组织中通路相关蛋白表达

评估药物对TLR4/NF-κB/MAPK通路蛋白水平的影响。

提取滑膜组织总蛋白,通过Western blot检测TLR4、MyD88、p65、p-p65、JNK、p-JNK、p38、p-p38的蛋白表达水平。

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
硅胶柱Qingdao Marine Chemical Factory--
半制备高效液相色谱柱Agilent Technologies Inc.--
LC/MS-IT-TOF质谱仪Shimadzu Co., Ltd.--
AVANCE III HD 500核磁共振波谱仪Bruker Co., Ltd.--
牛II型胶原Chondrex20022
完全弗氏佐剂Chondrex7009
不完全弗氏佐剂Chondrex7002
IL-6 ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-M0044c
MCP-1 ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-M3001
TNF-α ELISA试剂盒Elabscience BiotechnologyE-EL-M0049c
总RNA提取试剂盒CoWin BiosciencesCW0560S
cDNA合成试剂盒CoWin BiosciencesCW0744M
实时荧光定量PCR试剂盒Tiangen BiotechFP205
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
原钒酸钠BeyotimeS1873
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012S
增强化学发光试剂BeyotimeP0018S
HRP标记的山羊抗小鼠二抗BeyotimeA0286
HRP标记的山羊抗兔二抗BeyotimeA0277
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
抗TLR4抗体Proteintech66350-1-Ig
抗MyD88抗体Cell Signaling Technology4283S
抗NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242T
抗p-p65抗体Cell Signaling Technology3033T
抗JNK抗体Cell Signaling Technology9252T
抗p-JNK抗体Cell Signaling Technology4668T
抗p38抗体Cell Signaling Technology8690T
抗p-p38抗体Cell Signaling Technology4511T
SPARK酶标仪Tecan--
QuantStudio 6实时荧光定量PCR系统ABI--
DBA/1小鼠Changzhou Cavens Laboratory Animals Limited Company--
Image Lab 3.0图像分析软件Bio-Rad--

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
小鼠品系、性别、年龄、数量、分组;CIA诱导方案(BIIC和CFA剂量、注射途径和部位);免疫时间点
阅读提示:见2.4 Animals和2.5 Establishment of CIA DBA/1 Mouse Model
给药方案
药物剂量(单独40 mg/kg/d或联合各20 mg/kg/d)、给药途径(灌胃)、给药时间(第21-42天)、溶剂对照
阅读提示:见2.5 Establishment of CIA DBA/1 Mouse Model
关节炎评分
评分标准(0-4级/爪)、评分时间(第28、35、42天)、评分者盲法
阅读提示:见2.6 Evaluation of Arthritis Severity
组织病理学
固定、包埋、切片厚度、染色方法、样本量(n=3)
阅读提示:见2.7 Hematoxylin and Eosin (H&E) Staining
炎症因子检测
血清采集时间、ELISA试剂盒型号、检测波长、样本量(n=6)
阅读提示:见2.8 ELISA
基因表达检测
引物序列、内参基因、PCR程序、数据分析方法(2^-ΔΔCt)、样本量(n=3)
阅读提示:见2.9 Quantitative Real-Time PCR
蛋白表达检测
蛋白提取、抗体浓度、内参、曝光方式、样本量(n=3)
阅读提示:见2.10 Western Blot