丹蒌片通过PI3K/Akt/mTOR激活血管外膜成纤维细胞自噬以保护细胞免受动脉粥样硬化损伤

Danlou Tablet Activates Autophagy of Vascular Adventitial Fibroblasts Through PI3K/Akt/mTOR to Protect Cells From Damage Caused by Atherosclerosis.

作者信息Li Wang, Tong Wu, Chunying Si, He Wang, Ke Yue, Shasha Shang, Xiaohui Li, Yushan Chen, Huaimin Guan
PMID34867337
发布时间2021-11-18
DOI10.3389/fphar.2021.730525

实验完整度

包含ApoE−/−小鼠体内模型(组织染色、血脂和炎症因子检测)和HVAFs体外模型(增殖、迁移、侵袭、自噬及通路验证),并使用3-MA和雷帕霉素进行功能验证。

主要模型

ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化模型 人血管外膜成纤维细胞(HVAFs)

重点核对

ApoE−/−小鼠高脂饮食诱导动脉粥样硬化模型,分组及给药剂量(Low-DLT 700 mg/kg/d,Med-DLT 1400 mg/kg/d,High-DLT 2800 mg/kg/d) HVAFs经ox-LDL诱导损伤,DLT含药血清浓度(10%)处理 自噬相关蛋白表达(LC3 II/I比率、Beclin 1、p62)及PI3K/Akt/mTOR通路磷酸化水平(p-mTOR、p-Akt、p-S6) 自噬抑制剂3-MA和激活剂雷帕霉素处理对DLT效果的影响 动物处理时长(10周)及给药方式(灌胃)

摘要

丹蒌片(DLT)是一种商业中成药,多年来广泛用于治疗心血管疾病。动脉粥样硬化(AS)是心血管疾病的主要原因。越来越多的证据表明,自噬在AS的发展中起着至关重要的作用。在此,我们研究了DLT是否能激活自噬以改善AS,并进一步阐明其潜在机制。在ApoE−/−小鼠模型中,油红O、Masson三色和H&E染色的结果表明,DLT显著抑制了动脉粥样硬化斑块组织中的脂质积累和纤维化形成。DLT还抑制了ApoE−/−小鼠血清甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白水平,并抑制了血清炎症因子白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的水平。此外,DLT通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路,抑制了人血管外膜成纤维细胞(HVAFs)的增殖、迁移和侵袭。另外,Western blot分析显示,丹蒌片处理降低了HVAFs中p62的表达,增加了Beclin 1和LC3 I向LC3 II的转化比率。通过3-甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)和雷帕霉素(自噬激活剂)在HVAFs中证实了自噬在DLT治疗动脉粥样硬化中的作用。总之,DLT激活了PI3K/Akt/mTOR介导的血管外膜成纤维细胞自噬,以保护细胞免受动脉粥样硬化引起的损伤。

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
丹蒌片(DLT)是否能通过调节自噬来改善动脉粥样硬化(AS),其潜在机制是什么?
核心机制
DLT通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的磷酸化,激活血管外膜成纤维细胞的自噬,从而减轻细胞损伤和AS病变。
主要证据
在ApoE−/−小鼠模型中,DLT减轻斑块脂质积累和纤维化,降低血脂和炎症因子;在HVAFs中,DLT抑制增殖、迁移和侵袭,增加自噬标志物,且这些效应可被3-MA逆转。
研究意义
DLT可作为治疗动脉粥样硬化的候选药物,其机制涉及激活PI3K/Akt/mTOR介导的自噬。

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

建立动物模型并评估DLT体内疗效

验证DLT是否能够缓解ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化病变

采用高脂饮食喂养ApoE−/−小鼠建立AS模型,给予不同剂量DLT和罗苏伐他汀,通过组织染色和血清生化检测评估病变程度。

2

检测血脂和炎症因子水平

评估DLT对AS相关生化指标的影响

采集小鼠血清,用ELISA和生化试剂盒检测TC、TG、LDL、HDL及IL-6、TNF-α水平。

3

建立细胞模型并验证DLT对HVAFs功能的影响

验证DLT对ox-LDL诱导的HVAFs增殖、迁移和侵袭的抑制作用

用ox-LDL诱导HVAFs建立AS细胞模型,加入DLT含药血清,通过CCK-8、EdU、划痕和Transwell实验检测细胞功能。

4

检测自噬及信号通路蛋白表达

评估DLT对自噬水平和PI3K/Akt/mTOR通路的影响

通过Western blot检测自噬相关蛋白(LC3, Beclin1, p62)和通路蛋白(p-mTOR, mTOR, p-Akt, Akt, p-S6)的表达,并用免疫荧光和透射电镜观察自噬体。

5

使用自噬调节剂验证自噬在DLT作用中的必要性

验证自噬是DLT保护作用的关键机制

在HVAFs中分别使用3-MA(抑制自噬)和雷帕霉素(激活自噬),检测对DLT作用的影响。

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
油红OSolarbio--
高密度脂蛋白ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M1402c
总胆固醇比色检测试剂盒ElabscienceE-BC-K109-M
总胆固醇比色检测试剂盒NJJCBIOA113-1-1
甘油三酯检测试剂盒NJJCBIOA110-1-1
白细胞介素-6 ELISA试剂盒MEIMIANMM-0163M1
肿瘤坏死因子-α ELISA试剂盒MEIMIANMM-0132M2
人血管外膜成纤维细胞WUHAN PROCELL LIFE SCI&TECH CO., LTD.--
细胞计数试剂盒-8Dojindo--
EdU染色检测试剂盒RIBOBIOC10327
光学显微镜NikonCi-E
酶标仪Molecular DevicesSpectraMax M3
倒置荧光显微镜Leica--
共聚焦荧光显微镜Olympus--
VECTASHIELD封片剂Vector--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒----
SDS-PAGE凝胶----
硝酸纤维素膜----
ECL显影液----
抗波形蛋白抗体Abcamab8978
抗LC3B抗体Abcamab229327
抗磷酸化mTOR抗体CST#5536
抗mTOR抗体CST#2983
抗AKT抗体CST#4691
抗磷酸化AKT抗体CST#4060
抗磷酸化S6抗体CST#2215
抗LC3A/B抗体CST#12741
抗p62抗体CST#5114
抗Beclin-1抗体Abcamab210498
抗ICAM-1抗体Abcamab53013
抗VCAM-1抗体Abcamab115135
抗GAPDH抗体Abcamab8245
透射电子显微镜HITACHIHT7700
3-甲基腺嘌呤----
雷帕霉素----
瑞舒伐他汀钙片----
丹蒌片Jilin Cornell Pharmaceutical Co., LTDZ20050244

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(6周龄雄性),高脂饮食诱导时长(10周),饲料类型,饲养环境(温度23±2°C)
阅读提示:Methods-Animal Model
药物分组及给药
DLT剂量分组(Low 700 mg/kg/d,Med 1400 mg/kg/d,High 2800 mg/kg/d),罗苏伐他汀剂量(10 mg/kg/d),给药方式(灌胃),给药时长(10周)
阅读提示:Methods-Animal Model
细胞模型建立
HVAFs细胞系来源,ox-LDL诱导浓度及时间,DLT含药血清浓度(10%)及其制备方法(大鼠灌胃1,400 mg/kg/d,连续7天)
阅读提示:Methods-Cell Culture, Drug Preparation
自噬验证
自噬相关蛋白抗体(LC3A/B, Beclin-1, p62)及稀释比例,免疫荧光LC3B抗体浓度,透射电镜样品制备和观察条件
阅读提示:Methods-Western Blot, Immunofluorescence, Transmission Electron Microscope Analysis
通路验证
p-mTOR、mTOR、AKT、p-AKT、p-S6抗体的稀释比例,3-MA和雷帕霉素的处理浓度和时间
阅读提示:Methods-Western Blot, Results-mTOR Pathway Agonist