Amydrium sinense (Engl.) H. Li 水提取物通过抑制 Stat3 信号通路减轻肝纤维化

Aqueous extract of Amydrium sinense (Engl.) H. Li alleviates hepatic fibrosis by suppressing hepatic stellate cell activation through inhibiting Stat3 signaling.

作者信息Jingyan Li, Bingmin Wu, Lishan Zeng, Ying Lin, Qiuhe Chen, Haixia Wang, Lin An, Jiajun Zhang, Siyan Chen, Junying Huang, Ruoting Zhan, Guifang Zhang
PMID37383718
发布时间2023-06-13
DOI10.3389/fphar.2023.1101703

实验完整度

包含体内 CCl4 诱导小鼠模型、体外 HSC-T6 和 RAW264.7 细胞模型,以及 Stat3 过表达功能验证和免疫荧光等机制验证。

主要模型

CCl4 诱导的 C57BL/6J 小鼠肝纤维化模型 HSC-T6 大鼠肝星状细胞系 RAW264.7 小鼠巨噬细胞系

重点核对

ASWE 给药剂量:40、80、160 mg/kg/day 灌胃,持续 4 周 CCl4 诱导:20% CCl4-橄榄油 (1:4 v/v) 腹腔注射 5 mL/kg,每周两次,共 4 周 体外细胞处理浓度:ASWE 0.25、0.5、1.0 mg/mL,TGF-β1 10 ng/mL 或 LPS 1 μg/mL Stat3 过表达:pcDNA3.1-Stat3 质粒转染 检测终点:肝指数、ALT/AST、羟脯氨酸、Col Ⅰ、纤维化及炎症标志物表达

摘要

背景:本研究旨在探讨 Amydrium sinense (Engl.) H. Li 水提取物 (ASWE) 对肝纤维化 (HF) 的保护作用并阐明其潜在机制。方法:采用 Q-Orbitrap 高分辨质谱仪分析 ASWE 的化学成分。在体内实验中,通过腹腔注射含 20% CCl4 的橄榄油建立小鼠肝纤维化模型。体外实验使用肝星状细胞系 (HSC-T6) 和 RAW 264.7 细胞系。采用 CCK-8 法检测 ASWE 处理后 HSC-T6 和 RAW264.7 细胞的活力。免疫荧光染色用于检测信号转导和转录激活因子 3 (Stat3) 的细胞内定位。过表达 Stat3 以分析 Stat3 在 ASWE 对 HF 作用中的角色。结果:基因本体论 (GO) 和京都基因与基因组百科全书 (KEGG) 分析表明,ASWE 的候选靶点与抗肝纤维化保护作用相关,并与炎症反应有关。ASWE 改善了 CCl4 诱导的肝脏病理损伤,降低了肝指数以及丙氨酸转氨酶 (ALT) 和天冬氨酸转氨酶 (AST) 水平。ASWE 还降低了 CCl4 处理小鼠血清中胶原蛋白 Ⅰ (Col Ⅰ) 和羟脯氨酸 (Hyp) 的水平。此外,在体内,ASWE 处理下调了纤维化标志物(包括 α-SMA 蛋白以及 Acta2、Col1a1 和 Col3a1 mRNA)的表达。在 HSC-T6 细胞中,ASWE 处理也降低了这些纤维化标志物的表达。此外,ASWE 降低了 RAW264.7 细胞中炎症标志物(包括 Tnf-α、Il6 和 Il1β)的表达。在体内和体外,ASWE 均降低了 Stat3 的磷酸化水平、总 Stat3 表达,并降低了 Stat3 基因的 mRNA 表达。ASWE 还抑制了 Stat3 的核转位。Stat3 的过表达削弱了 ASWE 的治疗效果,并加速了 HF 的进展。结论:结果表明,ASWE 通过抑制纤维化、炎症、HSC 活化和 Stat3 信号通路,对 CCl4 诱导的肝损伤起到保护作用,这可能为预防 HF 提供一种新方法。

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
ASWE 是否对肝纤维化具有保护作用及其潜在机制
核心机制
ASWE 通过抑制 Stat3 信号通路,抑制肝星状细胞活化,并减轻炎症反应
主要证据
CCl4 诱导小鼠模型中 ASWE 降低肝损伤指标、胶原沉积及纤维化标记物表达;TGF-β1 处理 HSC-T6 细胞和 LPS 处理 RAW264.7 细胞中 ASWE 抑制活化及炎症因子表达;Stat3 过表达逆转了 ASWE 的效果
研究意义
ASWE 可能成为治疗肝纤维化的有效药物,为临床治疗提供参考和新思路

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

ASWE 化学成分分析

鉴定 ASWE 的主要化学成分

使用 Q-Orbitrap 高分辨质谱仪分析 ASWE 成分,鉴定出 45 种化合物

2

网络药理学预测靶点

预测 ASWE 潜在靶点及富集通路

利用 ETCM 等数据库获取 ASWE 靶点和 HF 相关靶点,构建 PPI 网络并进行 GO 和 KEGG 富集分析

3

体内动物模型建立与 ASWE 处理

评估 ASWE 对 CCl4 诱导肝纤维化小鼠的保护作用

C57BL/6J 小鼠腹腔注射 CCl4 诱导肝纤维化,并灌胃给予不同剂量 ASWE,观察肝损伤、胶原沉积及纤维化标志物变化

4

体外细胞模型建立与 ASWE 处理

验证 ASWE 对 HSC 活化及炎症反应的抑制作用

TGF-β1 刺激 HSC-T6 细胞模拟活化,LPS 刺激 RAW264.7 细胞模拟炎症,并给予 ASWE 处理,检测相关标志物

5

Stat3 信号通路机制验证

探究 ASWE 对 Stat3 信号通路的影响

检测 Stat3 蛋白水平、磷酸化水平、mRNA 表达及核转位,并通过 Stat3 过表达验证其作用

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
Q Exactive™ 质谱仪Thermo Scientific™--
Ultimate™3000RSThermo Scientific™--
橄榄油----
DMEM 培养基----
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
青霉素/链霉素溶液Thermo Fisher Scientific--
转化生长因子-β1Aladdin--
脂多糖Aladdin--
胰蛋白酶Invitrogen--
RIPA 裂解液Beyotime--
蛋白酶抑制剂混合物Beyotime--
BCA 蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Trizol 试剂Accurate Biotechnology--
SYBR Green 定量 PCR 试剂盒TOYOBO--
α-SMA 抗体Proteintech14395-1-AP
Stat3 抗体Proteintech10253-2-AP
GAPDH 抗体Proteintech6004-1-lg
p-Stat3 (Tyr705) 抗体Cell Signaling Technology--
山羊抗兔 IgG (H+L) 二抗Bioworld TechnologyBS13278
山羊抗小鼠 IgG (H+L) 二抗Bioworld TechnologyBS12478
Alexa Fluor 488 标记抗小鼠 IgG (H+L) 二抗Beyotime Biotechnology--
DAPI 染色液Beyotime Biotechnology--
CCK-8 试剂盒Dojindo Laboratories--
ALT 检测试剂盒Nanjing JianchengC009-2-1
AST 检测试剂盒Nanjing JianchengC010-2-1
羟脯氨酸检测试剂盒----
Col Ⅰ ELISA 试剂盒ElabscienceE-EL-M0325c
马松三色染色试剂Solarbio--
Lipofectamine 2000Invitrogen--
共聚焦显微镜 LSM 710Carl Zeiss--
光学显微镜 E100Nikon Corporation--
酶标仪Thermo Varioskan LUX--

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
动物模型与给药
小鼠品系、周龄、性别、CCl4 剂量、给药方式、ASWE 剂量、给药时间、样本量
阅读提示:见 2.6 节和 3.3 节
细胞实验
细胞系、刺激因子及浓度、ASWE 处理浓度、处理时间
阅读提示:见 2.11 节和 3.5 节
Stat3 过表达
质粒载体、转染试剂、转染时间
阅读提示:见 2.14 节和 3.7 节
分子检测
抗体品牌、货号、RT-qPCR 引物序列、内参基因
阅读提示:见 2.1 节、2.16 节和 Table 1
统计方法
数据表示方式、统计检验方法、显著性阈值
阅读提示:见 2.17 节