红景天苷可能通过靶向PPARα对NASH发挥预防和治疗作用

Salidroside may target PPARα to exert preventive and therapeutic activities on NASH.

作者信息Xueru Chu, Shousheng Liu, Baozhen Qu, Yongning Xin, Linlin Lu
PMID39415834
发布时间2024-10-15
DOI10.3389/fphar.2024.1433076

实验完整度

包含体内动物模型(MCD饮食诱导NASH)、组织病理学、生化检测、自噬/凋亡/免疫/炎症多层面验证,以及转录组-蛋白质组测序、分子对接和表达验证,属于多证据层级。

主要模型

MCD饮食诱导的NASH小鼠模型 C57BL/6J小鼠

重点核对

MCD饮食诱导NASH模型的建立及验证 SDS给药剂量24 mg/kg/天,持续4周 自噬标志物LC3和p62的表达变化 凋亡标志物BCL-2和BAX的表达变化 PPARα在肝脏中的表达验证

摘要

背景:红景天苷(SDS)是一种苯丙素糖苷,是从中药红景天中分离出的抗氧化成分,具有多种生物活性,特别是具有强大的保肝作用。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是全球最常见的慢性肝病之一,但仍缺乏有效药物。本研究旨在评估SDS对NASH的预防和治疗作用及其潜在机制,采用蛋氨酸和胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的小鼠模型。方法:C57BL/6J小鼠喂食MCD饮食以诱导NASH。在MCD诱导的NASH模型形成期间或之后,以饮食形式给予SDS(24 mg/kg/天)4周。通过H&E染色评估组织病理学变化。油红O染色和天狼星红染色分别定量肝脏脂质积累和胶原纤维。检测血清脂质和肝酶水平。通过透射电子显微镜(TEM)观察自噬囊泡和自噬体的形态,并使用qRT-PCR和Western blotting检测自噬相关因子水平。免疫组织化学和TUNEL染色评估肝组织凋亡。流式细胞术检测免疫细胞组成。ELISA评估血清炎症因子表达。转录-蛋白质组测序、分子对接、qRT-PCR和Western blotting用于探索SDS在NASH中的作用机制和靶点。结果:口服SDS在NASH中显示出全面的疗效。SDS在体内对NASH显示出有前景的预防和治疗作用。SDS可上调自噬、下调凋亡、重平衡免疫并减轻炎症,从而发挥抗NASH特性。最后,转录-蛋白质组测序、分子对接评估和实验验证结果表明,SDS可能通过靶向PPARα发挥其多种作用。结论:我们的研究结果表明,SDS可能通过PPAR通路调节肝脏自噬和凋亡、调节先天免疫和适应性免疫并减轻NASH预防和治疗中的炎症,表明SDS将来可能成为潜在的抗NASH药物。

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
红景天苷(SDS)对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是否具有预防和治疗作用,其潜在分子机制和靶点是什么?
核心机制
SDS可能通过靶向PPARα,调节自噬和凋亡,增强免疫力并减轻炎症,从而发挥对NASH的预防和治疗作用。
主要证据
通过MCD饮食诱导的NASH小鼠模型,结合组织病理学、生化检测、自噬/凋亡/免疫/炎症指标分析,以及转录组-蛋白质组测序、分子对接和qRT-PCR/Western blot验证,证实SDS上调自噬、下调凋亡、平衡免疫并减轻炎症,且PPARα表达在SDS处理后恢复。
研究意义
该研究首次报道每日口服SDS在NASH形成过程中或NASH中具有预防和治疗作用,为SDS作为NASH防治的候选药物提供了新思路。

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

建立MCD饮食诱导的NASH小鼠模型

建立NASH小鼠模型,用于评估SDS的预防和治疗效果。

7周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为四组,对照组喂食正常饮食,MCD组喂食MCD饮食,MCD-SP组喂食MCD饮食并同时给予SDS(24 mg/kg/天)持续28天,MCD-ST组先喂食MCD饮食4周建立NASH模型,然后改为正常饮食并给予SDS(24 mg/kg/天)持续28天。

2

评估SDS对NASH的预防和治疗效果

通过组织病理学、生化和血清学指标评估SDS对NASH的预防和治疗作用。

取肝脏组织进行H&E、油红O和天狼星红染色,计算NAS评分;检测血清和肝脏TG、TC、ALT、AST水平。

3

检测自噬和凋亡标志物

评估SDS对肝细胞自噬和凋亡的影响。

通过qRT-PCR和Western blot检测LC3和p62表达,TEM观察自噬体;通过IHC检测BCL-2和BAX表达,TUNEL染色检测凋亡。

4

分析免疫细胞和炎症因子

评估SDS对肝脏和脾脏免疫细胞组成及血清炎症因子的影响。

流式细胞术检测肝脏和脾脏中CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、Tregs、Th17细胞、B细胞、巨噬细胞和NK细胞的频率;ELISA检测血清炎症因子IL-2、TNF-α、IL-10和IL-17;IHC检测NF-κB表达。

5

转录组和蛋白质组测序分析

通过转录组和蛋白质组测序识别SDS抗NASH的潜在分子机制和信号通路。

对MCD、MCD-SP和MCD-ST组小鼠肝组织进行RNA-seq和蛋白质组测序,分析差异表达基因和蛋白质,并进行GO和KEGG富集分析。

6

网络药理学和分子对接验证靶点

预测并验证SDS治疗NASH的潜在分子靶点。

通过SwissTargetPrediction预测SDS靶点,DisGeNET获取NASH相关靶点,取交集后构建PPI网络,识别核心靶点,并利用AutoDockTools进行分子对接验证SDS与PPARα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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MCD饮食----
商业试剂盒Nanjing Jiancheng Institute of Bioengineering--
ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology--
光学显微镜OlympusBX51
抗BCL-2一抗Absinabs131701
抗BAX一抗SelleckA5131
抗NF-κB一抗CST8242T
生物素化二抗Proteintech--
透射电子显微镜--JEM-1400Flash
MolPure® TRIeasy™ Plus 总RNA提取试剂盒Yeasen--
FastKing RT SuperMix试剂盒TIANGEN--
Fast SYBR Green预混液Yeasen--
蛋白酶抑制剂Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗p62抗体CST5114T
抗LC3A/B抗体CST12741T
抗PPARα抗体Proteintech66826-1-Ig
抗β-actin抗体Proteintech81115-1-RR
HRP标记的山羊抗兔IgGProteintech--
HRP标记的山羊抗小鼠IgGProteintech--
TUNEL染色试剂盒Roche--
DAPISigma-Aldrich--
抗CD4抗体Proteintech67786-1-Ig
抗IL-17抗体Proteintech66148-1-Ig
抗CD3抗体Proteintech17617-1-AP
抗CD8抗体Santasc-53063
抗CD25抗体ElabscienceE-AB-F1194C
抗Foxp3抗体CST12653S
抗CD16抗体ElabscienceE-AB-F1236C
抗CD56抗体Proteintech14255-1-AP
抗CD11b抗体Proteintech66519-1-Ig
抗CD19抗体Thermo Fisher66298-1-Ig
抗CD268抗体Proteintech14-9,117-82
FITC标记的抗小鼠抗体ElabscienceE-AB-1088
FITC标记的抗兔抗体ElabscienceE-AB-1111
RNAiso Plus试剂TaKaRa9109
RNAClean XP试剂盒Beckman CoulterA63987
无RNase的DNase试剂盒QIAGEN79254
VAHTS mRNA-seq v2文库制备试剂盒Illumina--
Q Exactive HF-X质谱仪Thermo Fisher Scientific--
EASY nLC 1200系统Thermo Fisher Scientific--
Spectronaut软件Biognosys--

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
NASH模型建立
MCD饲料成分、喂养时间(4周)、小鼠品系和性别
阅读提示:见Methods 2.1 Animals and treatment
SDS给药
SDS剂量(24 mg/kg/天)、给药方式(灌胃)、持续时间(28天)
阅读提示:见Methods 2.1 Animals and treatment
生化指标检测
血清及肝脏TG、TC、ALT、AST的检测方法、试剂盒品牌
阅读提示:见Methods 2.2 Serum and hepatic biochemical indicators
组织病理学
切片厚度、染色方法、NAS评分标准
阅读提示:见Methods 2.3 Histological analysis
自噬和凋亡检测
LC3和p62的抗体、qRT-PCR引物、TEM观察条件
阅读提示:见Methods 2.5 Quantitative real-time PCR、2.6 Western blotting、2.4 Transmission electron microscopy
免疫细胞分析
抗体克隆、流式细胞仪型号、数据分析软件
阅读提示:见Methods 2.8 Flow cytometry
转录组和蛋白质组测序
RNA提取试剂、测序平台、生物信息学分析流程
阅读提示:见Methods 2.9 Transcriptomic analysis、2.10 Proteomic analysis