Savinin 通过调节 MAPK/NF-κB 通路和 NLRP3 炎症小体激活对 LPS 诱导的体内神经炎症的神经保护作用

Neuroprotective Effects of Savinin on LPS-Induced Neuroinflammation In Vivo via Regulating MAPK/NF-κB Pathway and NLRP3 Inflammasome Activation.

作者信息Siqi Tang, Chunying Li, Zongwu Suo, Yi Xu, Kaixin Wei, Lei Zhao, Hao Huang, Xiangqian Liu, Dongxu Liu, Xiaojun Li
PMID36838564
期刊Molecules
发布时间2023-02-07
DOI10.3390/molecules28041575

实验完整度

包含体内小鼠模型(LPS诱导神经炎症)、组织病理学、ELISA、qRT-PCR、Western blot、免疫荧光及分子对接等验证,但仅一个体内模型,缺乏体外或基因编辑等独立证据层级,故评为中。

主要模型

LPS诱导的C57BL/6小鼠神经炎症模型 小鼠海马组织

重点核对

动物品系、性别、周龄:雄性C57BL/6小鼠,6周龄 给药剂量与途径:savinin(5、10、20 mg/kg)灌胃,DEX(10 mg/kg)灌胃,连续7天 LPS建模:侧脑室注射2.5 mg/kg LPS,建模48小时 分组:对照组、LPS组、LPS+savinin(5、10、20 mg/kg)组、LPS+DEX组,每组n=6 检测终点:海马组织及血清炎症因子水平,MAPK/NF-κB/NLRP3通路蛋白表达

摘要

传统中药红毛五加(Eleutherococcus henryi Oliv.)根据中医理论常用于治疗炎症性疾病,如风湿病、关节炎和肝炎,以及精神疲劳和健忘症。Savinin 是一种从红毛五加根部提取的天然木脂素。本研究旨在确定 savinin 是否能缓解 LPS 诱导的神经炎症,以及如果可能,其机制是什么。雄性 C57BL/6 小鼠分组,连续 7 天每天一次灌胃给予 savinin(5、10、20 mg/kg)和 DEX(10 mg/kg)。在连续预给药的第 5 天,向小鼠侧脑室注射 LPS(2.5 mg/kg)建模 48 小时。我们发现,savinin 治疗显著降低了神经炎症细胞因子水平和组织病理学改变。因此,它改善了小鼠中 LPS 诱导的神经炎症反应。此外,savinin 抑制了由 LPS 引起的活化的 MAPK/NF-κB 和 NLRP3 炎症小体信号通路中相关蛋白的上调表达。对接研究表明,savinin 以良好的拟合模式与三个受体(MAPK、NF-κB 和 NLRP3)结合。这些发现表明,savinin 可能通过调节 MAPK/NF-κB 和 NLRP3 信号通路抑制 LPS 诱导的体内神经炎症。

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
savinin 能否缓解 LPS 诱导的神经炎症,其作用机制是否涉及 MAPK/NF-κB 通路和 NLRP3 炎症小体激活。
核心机制
savinin 通过抑制 MAPK/NF-κB 信号通路和 NLRP3 炎症小体激活,减少促炎细胞因子释放,从而减轻神经炎症。
主要证据
在 LPS 诱导的 C57BL/6 小鼠模型中,savinin 减轻海马组织病理变化,降低 NO、PGE2、TNF-α、IL-1β、IL-6 水平及 iNOS、COX-2 表达,抑制 MAPK 磷酸化、NF-κB 活化及 NLRP3 炎症小体成分表达,分子对接显示与 MAPK13、NF-κB、NLRP3 结合。
研究意义
savinin 可能成为治疗神经炎症相关中枢神经系统疾病的候选药物。

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 LPS 诱导的神经炎症小鼠模型

模拟体内神经炎症状态,评估 savinin 的干预效果

雄性 C57BL/6 小鼠分为 6 组,连续灌胃给予 savinin 或 DEX 7 天,第 5 天侧脑室注射 LPS 建模 48 小时。

2

评估海马组织病理变化

观察 savinin 对 LPS 诱导的脑组织损伤的改善作用

通过 HE 染色观察海马组织神经元排列、细胞形态和炎症反应。

3

检测炎症因子水平

验证 savinin 是否抑制 LPS 诱导的促炎细胞因子释放

使用 ELISA 检测海马组织中 NO、PGE2 以及血清中 TNF-α、IL-1β、IL-6 水平,同时 qRT-PCR 检测海马组织中 mRNA 表达。

4

检测 iNOS 和 COX-2 蛋白表达

评估 savinin 对炎症介质合成酶表达的影响

使用 Western blot 检测海马组织中 iNOS 和 COX-2 蛋白水平。

5

检测 MAPK/NF-κB 通路蛋白表达

探究 savinin 抑制炎症的分子机制是否涉及 MAPK 和 NF-κB 通路

Western blot 检测 p38、p-p38、JNK、p-JNK、ERK、p-ERK、p65、p-p65、IκBα、p-IκBα、IKK、p-IKK 的表达;免疫荧光检测海马 CA1 区 MAPK p38 和 NF-κB p65 的表达。

6

检测 NLRP3 炎症小体通路蛋白表达

探究 savinin 是否抑制 NLRP3 炎症小体激活

Western blot 检测 NLRP3、caspase-1、ASC、IL-1β、IL-18 蛋白表达;免疫荧光检测 CA1 区 NLRP3 表达。

7

分子对接分析

验证 savinin 与 MAPK、NF-κB、NLRP3 蛋白的结合能力

使用 Schrodinger 软件进行分子对接,预测 savinin 与靶蛋白的结合模式和亲和力。

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
Savinin--493-95-8
脂多糖Sigma AldrichL-6529
地塞米松Sigma AldrichHY-14648
iNOS抗体CST13120
COX-2抗体CST12282
p38抗体CST54470
p-p38抗体CST4511
JNK抗体CST9252
p-JNK抗体CST9255
ERK抗体CST4695
p-ERK抗体CST4370
p65抗体CST8242
p-p65抗体CST13346
IκBα抗体CST4812
p-IκBα抗体CST2859
IKK抗体CST2682
p-IKK抗体CST2697
NLRP3抗体CST15101
Caspase-1抗体CST24232
ASC抗体CST67824
IL-1β抗体CST31202
IL-18抗体CST57058
β-actin抗体Sigma AldrichAb8226
PCR引物上海生工生物工程有限公司--
显微镜(NIKON DS-U3)NikonDS-U3
NO检测试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
TNF-α、IL-1β、IL-6 ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
Trizol试剂TRANSER501-01
EasyScript® 全合一第一链cDNA合成SuperMixTRANSAE341
PerfectStart® Green qPCR SuperMixTRANSAQ601
脱脂牛奶----
二抗----
增强化学发光试剂Thermo Scientific--
ImageJ软件----
DAPI----
牛血清白蛋白----
Triton X-100----
Alexa 488----
倒置荧光显微镜(LSM880)ZeissLSM880
Schrodinger软件Schrodinger--
Pymol 2.6Schrodinger--
GraphPad Prism软件GraphPad Software Inc.version 3.03

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、周龄、分组、给药剂量、给药途径、给药频率、LPS剂量及注射途径、建模时间
阅读提示:见 Materials and Methods 4.2. Experiments on Animals
组织病理学检测
组织固定、切片厚度、染色方法、观察区域
阅读提示:见 Materials and Methods 4.3. Hematoxylin-Eosin (HE) Staining
炎症因子检测
样本来源(海马或血清)、检测方法(ELISA、qRT-PCR)、引物序列、内参基因
阅读提示:见 Materials and Methods 4.4, 4.5, 4.6
Western blot检测
蛋白提取方法、抗体信息(稀释比、货号)、内参蛋白、显影方法
阅读提示:见 Materials and Methods 4.7. Western Blotting
免疫荧光染色
组织切片处理、抗体浓度、观察区域(CA1)、成像设备
阅读提示:见 Materials and Methods 4.8. Immunofluorescence (IF) Staining
分子对接
蛋白结构PDB ID、软件版本、对接参数
阅读提示:见 Materials and Methods 4.9. Molecular Docking