4-苯基四氢喹啉通过抑制自噬对大鼠四氯化碳诱导的肝毒性的保肝作用

The hepatoprotective effect of 4-phenyltetrahydroquinolines on carbon tetrachloride induced hepatotoxicity in rats through autophagy inhibition.

作者信息Mohamed Hussein Abdelgalil, Reem H Elhammamy, Hanan M Ragab, Eman Sheta, Ahmed Wahid
PMID38797855
期刊Biol Res
发布时间2024-05-27
DOI10.1186/s40659-024-00510-4

实验完整度

包含体外HepG2细胞毒性实验、体内大鼠模型(CCl4诱导)、组织病理学、免疫组化、ELISA、qPCR、分子对接等多层级验证。

主要模型

HepG2人肝癌细胞系 CCl4诱导的Wistar大鼠肝损伤模型

重点核对

CCl4剂量:1 ml/kg体重,与玉米油1:1 v/v混合,腹腔注射,每72小时一次,持续14天 化合物剂量:25 mg/kg体重,悬浮于0.5% CMC,口服,每24小时一次 阳性对照:水飞蓟素100 mg/kg,口服,每24小时一次 大鼠分组:11组,每组7只雄性Wistar大鼠,体重140±18 g 检测指标:ALT、AST、ALP、总胆红素、MDA、GSH、TNF-α、TGF-β、α-SMA、BAX/BCL2、Beclin-1、LC3B、CYP2E1

摘要

背景:肝脏作为人体内的代谢枢纽,在解毒、营养代谢和激素调节等多种基本功能中发挥关键作用。因此,保护肝脏免受内源性和外源性损伤已成为医学研究的首要焦点。因此,多种4-苯基四氢喹啉的潜在保肝特性促使我们深入研究四种特别设计和合成的衍生物对大鼠四氯化碳(CCl4)诱导的肝损伤的影响。方法及结果:七十七只体重140±18 g的Wistar白化雄性大鼠被分为十一组,以研究4-苯基四氢喹啉的毒性特征和保肝潜力。使用CCl4(1 ml/kg体重,与玉米油1:1 v/v混合,腹腔注射)每72小时一次,持续14天,建立体内肝毒性模型。同时用我们新合成的化合物(每剂量25 mg/kg体重,悬浮于0.5% CMC,口服)每24小时处理大鼠,有效降低了转氨酶,保持了肝脏组织完整性,并减轻了氧化应激和炎症。此外,肝脏组织的组织病理学检查显示肝纤维化显著减少,并通过α-SMA的免疫组织化学分析进一步支持。此外,使用实时PCR监测凋亡基因BAX和BCL2的表达,显示肝细胞凋亡显著减少。进一步研究发现,这些化合物能够显著降低自噬相关蛋白Beclin-1和LC3B的表达,从而抑制自噬。最后,我们的计算机辅助模拟对接证实了所获得的实验活性。结论:我们的研究结果表明,4-苯基四氢喹啉衍生物在CCl4诱导的大鼠肝损伤和纤维化中表现出保肝特性。其潜在的作用机制可能是通过抑制肝细胞中的自噬。

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
探究新合成的4-苯基四氢喹啉衍生物(1a、1b、2a、2b)对CCl4诱导的大鼠肝损伤的保肝作用及其潜在机制。
核心机制
4-苯基四氢喹啉衍生物通过抑制自噬(降低Beclin-1和LC3B表达)发挥保肝作用,而非通过抑制CYP2E1。
主要证据
在CCl4诱导的大鼠模型中,化合物显著降低转氨酶、改善组织病理、减少氧化应激、炎症、凋亡和纤维化,并下调Beclin-1和LC3B水平。
研究意义
研究表明4-苯基四氢喹啉衍生物可能是潜在的保肝药物,但需临床试验进一步验证。

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

化合物合成与表征

合成目标4-苯基四氢喹啉衍生物并确认其结构。

通过多步反应合成化合物1a、1b、2a、2b,并使用熔点、NMR、IR等表征。

2

体外细胞毒性评价

评估化合物对HepG2细胞的毒性,并与他克林比较。

采用MTT法检测不同浓度化合物处理24小时后细胞活力,计算IC50。

3

体内毒性评估

评估化合物单独给药对正常大鼠的肝、肾和血脂的影响。

给予正常大鼠化合物(25 mg/kg/天,口服)14天,检测血清ALT、AST、尿素、肌酐、总胆固醇、甘油三酯,并做肝组织病理检查。

4

体内保肝活性评价

评估化合物对CCl4诱导大鼠肝损伤的保护作用。

建立CCl4诱导肝损伤模型(每72小时腹腔注射CCl4,持续14天),同时或单独给予化合物、水飞蓟素,检测肝功能、组织病理、氧化应激、炎症、纤维化、凋亡等指标。

5

机制研究

探究化合物发挥保肝作用的分子机制。

检测自噬相关蛋白Beclin-1和LC3B水平,以及CYP2E1活性;并进行分子对接模拟化合物与靶蛋白的结合。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证免疫效应
验证机制链路
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基Biowest--
胎牛血清Biowest--
他克林Sigma-Aldrich--
玉米油Alpha Chemika--
羧甲基纤维素钠Adwic—El Nasr Pharmaceutical Co.--
福尔马林Adwic—El Nasr Pharmaceutical Co.--
水飞蓟素Pharco-pharmaceuticals Inc.--
异氟烷Pharco-pharmaceuticals Inc.--
磷酸盐缓冲液Loba chemie--
青霉素----
链霉素----
MTT试剂Biobasic inc--
二甲基亚砜Thermo-Fisher Scientific--
Pierce™ BCA蛋白测定试剂盒Thermo-Fisher Scientific23227
Biodiagnostics试剂盒Biodiagnostics--
GSH比色试剂盒ElabscienceE-BC-K030-M
TNF-α ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E11987r
TGF-β ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E04727r
Beclin-1 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-EL002658RA
LC3B ELISA试剂盒Lifespan BiosciencesLS-F19802
CYP2E1 ELISA试剂盒CUSABIOCSB-E09782r
miRNeasy Micro试剂盒QIAGEN217004
高容量cDNA反转录试剂盒Thermo-Fisher Scientific4368814
Maxima SYBR Green/ROX qPCR预混液Thermo-Fisher ScientificK0221
α-SMA抗体Dako--
切片机----
光学显微镜OlympusCX
离心机SelectaGBF501
酶标仪BioTek--

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
大鼠品系、性别、体重、分组、CCl4剂量和给药方式、频率、持续时间
阅读提示:见Materials and methods中的Experimental design
化合物给药
化合物剂量、溶剂、给药途径、频率
阅读提示:见Materials and methods中的Experimental design
生化指标检测
试剂盒品牌、货号、检测方法
阅读提示:见Materials and methods中的Biochemical analysis
组织病理学评估
染色方法、评分系统
阅读提示:见Materials and methods中的Histopathological assessment
免疫组化分析
抗体、染色流程、阳性细胞计数方法
阅读提示:见Materials and methods中的Immunohistochemistry analysis