金线莲中的活性成分Phochinenin I在体外和体内减轻炎症反应和氧化应激

Phochinenin I, a Bioactive Constituent from Pholidota chinensis, Attenuates Inflammatory Response and Oxidative Stress In Vitro and In Vivo.

作者信息Ye Li, Guanghui Ren, Wei Wang, Hongyan Li, Ang Li, Yongjie Wang
PMID40620951
期刊ACS Omega
发布时间2025-06-16
DOI10.1021/acsomega.4c11614

实验完整度

文献包含体外细胞模型(RAW264.7)、体内斑马鱼胚胎模型、RNA测序及Western blot验证等多层级实验,且明确包含功能验证和机制验证。

主要模型

LPS/IFN-γ诱导的RAW264.7巨噬细胞 H2O2诱导的斑马鱼胚胎

重点核对

RAW264.7细胞用PI预处理6小时,然后暴露于LPS和IFN-γ 3小时 PI浓度:2.5、5、10、20、50 μM;选择非毒性浓度<20 μM进行后续实验 斑马鱼胚胎用PI(12.5、25、50 μM)预处理2小时,然后用0.5 mM H2O2处理1小时 对照:LPS/IFN-γ模型组、H2O2模型组、NAC阳性对照(50 μM) 实验重复次数:所有实验重复三次(n=3)

摘要

本文首次报道了从金线莲假鳞茎中分离得到的一种二氢菲类单体Phochinenin I(PI)的抗炎和抗氧化保护作用。采用LPS/IFN-γ诱导的RAW264.7细胞模型和H2O2诱导的斑马鱼模型评估PI对氧化应激的调节作用,并通过RNA测序分析探讨其可能的分子机制。首先,PI通过降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平减轻促炎反应,并通过抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达减少一氧化氮(NO)分泌。其次,PI可能通过增强核因子E2相关因子2(Nrf2)表达减少活性氧(ROS)产生。Western blot结果显示,PI主要通过抑制信号转导和转录激活因子3(STAT3)磷酸化和下调c-Myc表达来减轻细胞炎症反应,同时伴随自噬标志物LC3B和SQSTM1/p62积累的减少。c-Myc是与许多抗炎和抗氧化通路相关的靶点。RNA测序数据强调吞噬体通路调节和SQSTM1/p62相关基因网络是PI免疫调节作用的关键介质。在体内,使用H2O2攻击的斑马鱼胚胎,PI对氧化损伤提供显著保护,表现为ROS清除和抗氧化增强,包括超氧化物歧化酶(SOD)活性升高以及Mn-SOD、Cu/Zn-SOD和NAD(P)H:醌氧化还原酶1(NQO1)基因表达上调。PI可作为抗炎先导化合物的药物化学衍生物,并作为未来辅助治疗的新候选药物。

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
Phochinenin I(PI)是否具有抗炎和抗氧化作用,其潜在分子机制是什么?
核心机制
PI通过抑制STAT3磷酸化和c-Myc表达,上调Nrf2表达并促进其核转位,同时调节自噬标志物(LC3B和SQSTM1/p62),从而减轻炎症和氧化应激。
主要证据
体外RAW264.7细胞中,PI降低NO、IL-6、TNF-α水平,抑制iNOS表达,减少ROS产生;体内斑马鱼胚胎中,PI清除ROS,恢复SOD活性,上调Nrf2、Mn-SOD、Cu/Zn-SOD、NQO1基因表达。RNA测序和Western blot验证了关键通路。
研究意义
PI可作为抗炎先导化合物的药物化学衍生物,并作为未来辅助治疗的新候选药物。

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

细胞活力评估

确定PI的安全浓度范围,为后续实验选择无毒浓度。

RAW264.7细胞用不同浓度PI(2.5、5、10、20、50 μM)处理24和48小时,CCK-8法检测细胞活力。

2

炎症因子和NO检测

评估PI对LPS/IFN-γ诱导的RAW264.7细胞炎症反应的影响。

RAW264.7细胞用PI预处理6小时,然后LPS和IFN-γ刺激3小时;ELISA检测IL-6和TNF-α水平,Griess法检测NO水平。

3

iNOS表达检测

探究PI抑制NO产生的分子机制,检测iNOS mRNA和蛋白表达。

qPCR检测iNOS mRNA水平,Western blot检测iNOS蛋白表达。

4

细胞内ROS检测

评估PI对LPS/IFN-γ诱导的RAW264.7细胞氧化应激的影响。

用DCFH-DA荧光探针检测细胞内ROS水平。

5

RNA测序分析

揭示PI对LPS诱导的RAW264.7细胞转录组的影响,探索潜在分子机制。

RAW264.7细胞用PI预处理6小时,LPS刺激3小时,进行RNA-seq分析。

6

Western blot验证

验证RNA测序结果和关键蛋白表达变化。

Western blot检测Nrf2、SQSTM1/p62、LC3B、STAT3、p-STAT3、c-Myc、NF-κB、NLRP3、Calmodulin蛋白水平。

7

免疫荧光检测Nrf2核转位

验证PI对Nrf2核转位的影响。

RAW264.7细胞用PI预处理6小时,LPS/IFN-γ刺激3小时,免疫荧光染色观察Nrf2亚细胞定位。

8

斑马鱼胚胎氧化应激模型评估

评估PI在体内对H2O2诱导的氧化应激的保护作用。

斑马鱼胚胎用PI预处理2小时,H2O2处理1小时,检测ROS水平。

9

抗氧化酶活性及基因表达检测

评估PI对斑马鱼胚胎抗氧化防御系统的影响。

检测SOD活性,qPCR检测Mn-SOD、Cu/Zn-SOD、Nrf2、NQO1 mRNA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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Corning--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素----
脂多糖Sigma-Aldrich--
Phochinenin ITargetMol--
RAW264.7巨噬细胞Cell Bank of the Chinese Academy of Sciences--
96孔板Corning--
二甲基亚砜----
CCK-8试剂盒BiosharpBS350B
NanoQuant M200 Pro酶标仪Tecan--
2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯ProteintechCM01378
Cytation 5多功能酶标仪Biotek--
IL-6和TNF-α ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology--
Illumina测序平台Illumina--
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒V2VazymeRC112-01
DeNovix DS-11分光光度计/荧光计DeNovix--
HiScript III逆转录预混液VazymeR302-01
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0009
5×上样缓冲液EpizymeLT103
PVDF膜----
抗iNOS抗体AbmartT55993
抗p-STAT3抗体CST9145
抗STAT3抗体Abcamab68153
抗NF-κB抗体CST8242
抗c-Myc抗体CST9402
抗Nrf2抗体CST12721
抗p62抗体AbclonalA19700
抗NLRP3抗体Proteintech30109-1-AP
抗钙调蛋白抗体Abcamab45689
抗LC3B抗体AffinityAF4650
抗β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
二抗ZSGB-BIOZB-2301
ImageQuant 800成像系统Cytiva--
0.1% Triton X-100Beyotime--
山羊血清----
DAPIBeyotime--
Zeiss LSM 880共聚焦显微镜Zeiss--
斑马鱼----
E3培养基----
N-乙酰半胱氨酸----
ROS检测试剂盒Olympus--
SOD活性检测试剂盒Beyotime--

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
RAW264.7细胞来源;DMEM培养基配方(高糖、10% FBS、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素);培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods 4.1
药物处理
PI浓度(2.5、5、10、20、50 μM);预处理时间(6小时);LPS浓度(500 ng/mL)和IFN-γ浓度(20 ng/mL);刺激时间(3小时)
阅读提示:Materials and Methods 4.2.2, 4.2.5;Results 2.1
细胞活力检测
CCK-8试剂盒品牌和货号(BS350B);细胞密度(2×10^3细胞/孔);处理时间(24、48小时);检测波长450 nm
阅读提示:Materials and Methods 4.2.1
ROS检测
DCFH-DA浓度(5 μM);孵育时间(30分钟);荧光检测波长(Ex/Em 485/535 nm);预处理和刺激时间
阅读提示:Materials and Methods 4.2.2
RNA测序
细胞密度(1×10^6细胞/孔);PI浓度(5 μM);LPS浓度(500 ng/mL);每组样本数(3);测序平台(Illumina)
阅读提示:Materials and Methods 4.2.4
Western blot
抗体品牌和货号;蛋白上样量;一抗稀释比例;孵育条件(4°C过夜)
阅读提示:Materials and Methods 4.2.6
免疫荧光
PI浓度(5 μM);一抗(Nrf2);二抗;DAPI染色;显微镜型号
阅读提示:Materials and Methods 4.2.7
斑马鱼实验
斑马鱼品系(野生型AB);胚胎年龄(2 dpf);PI浓度(12.5、25、50 μM);H2O2浓度(0.5 mM);处理时间(PI 2小时,H2O2 1小时);阳性对照(50 μM NAC)
阅读提示:Materials and Methods 4.3.2
基因表达检测
qPCR引物序列(见表1);内参基因(β-actin);计算方法(2^-ΔΔCT)
阅读提示:Materials and Methods 4.2.5, 4.3.4
统计分析
重复次数(n=3);统计方法(Student's t-test、单因素方差分析);显著性水平(p < 0.05)
阅读提示:Materials and Methods 4.4