甘草查尔酮B通过Keap1/Nrf2通路对LPS诱导的细胞和小鼠急性肺损伤发挥保护作用

Licochalcone B confers protective effects against LPS-Induced acute lung injury in cells and mice through the Keap1/Nrf2 pathway.

作者信息Ju Huang, Yu Zhu, Songtao Li, Huanyu Jiang, Nianzhi Chen, Hang Xiao, Jingwen Liu, Dan Liang, Qiao Zheng, Jianyuan Tang, Xiangrui Meng
PMID37565601
期刊Redox Rep
发布时间2023-12
DOI10.1080/13510002.2023.2243423

实验完整度

包含细胞实验(活力、凋亡、ROS)和动物模型(组织病理、氧化应激、炎症、蛋白表达)两个证据层级,但机制验证仅停留在通路蛋白表达水平。

主要模型

LPS诱导的小鼠急性肺损伤模型 人肺微血管内皮细胞(HPMEC)

重点核对

LCB给药剂量:体外400 nM,体内10、20、40 mg/kg腹腔注射 LPS诱导剂量:细胞1 μg/mL,体内5 mg/kg气管滴注 给药方案:体内连续7天预防性给药,LPS处理120分钟后造模,6小时后取材 检测时间点:细胞24和48小时 对照组设置:0.1% DMSO对照、地塞米松阳性对照

摘要

背景:急性肺损伤(ALI)是一种严重且常常致命的肺部疾病。目前针对ALI和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的治疗方法有限。天然产物代谢物已显示出作为治疗替代品的潜力。然而,甘草查尔酮B(LCB)对ALI的作用在很大程度上尚不清楚。方法:我们研究了LCB对脂多糖攻击的小鼠和人肺微血管内皮细胞的影响。评估了细胞活力、凋亡和ROS产生。评估了肺组织组织病理学以及氧化应激和炎症标志物。测量了蛋白质表达水平。结果:LCB对细胞没有细胞毒性作用,并增加了细胞活力。它减少了细胞中的凋亡和ROS水平。在患有ALI的小鼠中,LCB降低了肺组织重量,并改善了氧化应激和炎症标志物。它还增强了Nrf2、HO-1和NQO1的表达水平,同时降低了Keap1。结论:LCB在细胞和小鼠中保护免受LPS诱导的急性肺损伤。Keap1/Nrf2通路可能参与其保护作用。LCB显示出作为减轻LPS引起的ALI的策略的潜力。

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
LCB是否对LPS诱导的急性肺损伤具有保护作用及其潜在机制。
核心机制
LCB可能通过激活Keap1/Nrf2通路发挥保护作用,表现为降低Keap1并上调Nrf2、HO-1和NQO1表达。
主要证据
细胞实验显示LCB提高细胞活力、减少凋亡和ROS;小鼠模型显示LCB减轻肺水肿、组织病理损伤、氧化应激和炎症,并调节Keap1/Nrf2通路蛋白表达。
研究意义
LCB可能作为预防LPS诱导的呼吸道疾病的候选药物。

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

体外细胞活力与毒性评估

评估LCB对HPMECs的细胞毒性作用并确定最佳处理浓度。

使用CCK-8试剂盒检测不同浓度LCB处理24和48小时后的细胞活力。

2

体外氧化应激与凋亡检测

验证LCB对LPS诱导的HPMECs氧化应激和凋亡的保护作用。

使用DCFH-DA探针检测ROS水平,Calcein-AM/PI染色评估活死细胞比例,Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测凋亡率。

3

小鼠ALI模型建立与分组给药

建立LPS诱导的ALI小鼠模型并评估LCB的体内保护作用。

C57BL/6小鼠随机分为6组,预防性腹腔注射LCB或地塞米松7天,然后气管滴注LPS诱导ALI,6小时后取材。

4

肺组织病理与水肿评估

评估LCB对LPS诱导的肺组织病理损伤和肺水肿的影响。

通过H&E染色评估肺组织病理学变化,并测定肺组织湿干重比。

5

氧化应激与炎症因子检测

检测LCB对LPS诱导的氧化应激和炎症标志物的影响。

使用商用试剂盒检测BALF中SOD、MPO、CAT、GSH-Px、NO、MDA、TNF-α、IL-6、IL-1β水平。

6

Keap1/Nrf2通路蛋白表达检测

探究LCB对Keap1/Nrf2信号通路的影响。

通过Western blot和免疫组化检测肺组织中Nrf2、Keap1、HO-1、NQO1的表达。

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。

验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证免疫效应
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
甘草查尔酮B四川维克奇生物科技有限公司--
地塞米松四川维克奇生物科技有限公司--
脂多糖国药集团化学试剂有限公司--
超氧化物歧化酶检测试剂盒伊莱瑞特E-BC-K020-M
髓过氧化物酶检测试剂盒伊莱瑞特E-BC-K074-M
一氧化氮检测试剂盒伊莱瑞特E-BC-K035-M
丙二醛检测试剂盒南京建成生物工程研究所A003-1-1
谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒南京建成生物工程研究所A005-1-2
过氧化氢酶检测试剂盒南京建成生物工程研究所A007-1-1
肿瘤坏死因子-α ELISA试剂盒伊莱瑞特E-EL-M3063
白细胞介素-6 ELISA试剂盒伊莱瑞特E-EL-M0044c
白细胞介素-1β ELISA试剂盒伊莱瑞特E-EL-M0037c
抗Nrf2抗体Proteintech16396-1-AP
抗NQO1抗体Proteintech11451-1-AP
抗HO-1抗体Proteintech1070-1-AP
抗KEAP1抗体Proteintech10503-1-AP
抗GAPDH抗体AffinityAF7021
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgG二抗Multi Sciences70-GAR0072
CCK-8试剂盒碧云天C0038
Calcein/PI细胞活力/毒性检测试剂盒碧云天C2015M
活性氧检测试剂盒碧云天S0033S
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒碧云天C1062S
内皮细胞培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐Invitrogen--
BD FACSCanto™ II流式细胞仪BD--
RIPA裂解液----
蛋白磷酸酶抑制剂----
BCA蛋白定量试剂盒----
硝基酪氨酸一抗----
山羊抗兔免疫球蛋白HRP标记二抗----

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
细胞培养与处理
HPMEC细胞来源、培养基组成(ECM+2%FBS+1%双抗)、LCB浓度400 nM、LPS浓度1 μg/mL、处理时间24和48小时
阅读提示:Methods 2.2 Cell culture and treatment; 2.3-2.6
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、体重、分组(每组8只)、LCB剂量(10/20/40 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、给药时间(连续7天)、LPS剂量(5 mg/kg)和给药方式(气管滴注)、造模后取材时间(6小时)
阅读提示:Methods 2.7 Animals and treatment
氧化应激与炎症检测
BALF收集方法、检测试剂盒品牌和货号、检测指标(SOD、MPO、CAT、GSH-Px、NO、MDA、TNF-α、IL-6、IL-1β)
阅读提示:Methods 2.9 Bronchoalveolar lavage; 2.11 Determination of oxidative stress and inflammatory factors
通路蛋白检测
Western blot方法细节(抗体品牌和货号、蛋白上样量、一抗稀释比例、二抗)、免疫组化方法细节(抗原修复条件、抗体浓度)
阅读提示:Methods 2.12 Western blotting assay; 2.13 Immunohistochemistry