蛇床子素通过抑制HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB信号通路减轻哮喘气道炎症

Osthole attenuates airway inflammation in asthma by inhibiting the HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB signaling pathway.

作者信息Yanli Li, Yushan Zhou, Dailing Yan, Yunfeng Yang, Yi Xiao
PMID40672771
发布时间2025-08
DOI10.1007/s10616-025-00812-9

实验完整度

包含OVA诱导哮喘小鼠模型,通过ELISA、Wright-Giemsa染色、HE/PAS染色、Western blot等验证OS的抗炎效果及机制,并使用HMGB1过表达进行功能验证。

主要模型

OVA诱导的C57BL/6J小鼠哮喘模型

重点核对

小鼠品系:C57BL/6J,雌性,6-8周龄 OS剂量:15 mg/kg和40 mg/kg,腹腔注射 OVA致敏和激发方案:第1、7、14天腹腔注射OVA/氢氧化铝,第15-28天雾化吸入OVA 阳性对照:地塞米松(1 mg/kg) HMGB1过表达:尾静脉注射OE-HMGB1质粒

摘要

蛇床子素(OS)是传统中草药的一种活性成分,已显示出广泛的药理作用和潜在的治疗价值。本研究旨在探讨OS在减轻哮喘气道炎症中的作用。使用卵清蛋白(OVA)诱导C57BL/6J小鼠哮喘模型。小鼠腹腔注射15 mg/kg或40 mg/kg的OS。评估血清IgE水平和肺部炎症;使用Wright-Giemsa染色测定BALF中的炎症细胞计数,并通过ELISA和Western blotting测量蛋白质水平。使用HE和PAS染色对肺组织进行组织病理学分析。OS有效降低了小鼠血清中的IgE水平,减少了肺损伤,并抑制了肺部炎症细胞的浸润和杯状细胞的增殖。此外,OS减少了BALF中炎症细胞、嗜酸性粒细胞和白细胞的数量。在细胞因子方面,OS抑制了Th2细胞因子(IL-4、IL-5和IL-13)的水平,并增加了Th1细胞因子(IFN-γ和IL-2)的水平。在机制上,OS治疗抑制了HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB信号通路的激活,从而减轻了哮喘中的气道炎症。这些数据表明,OS可能是减轻支气管哮喘小鼠气道炎症的有前途的药物,并为OS的作用提供了潜在的分子靶点。

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
OS能否通过抑制HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB信号通路减轻哮喘气道炎症?
核心机制
OS通过抑制HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB信号通路的激活来减轻哮喘气道炎症。
主要证据
在OVA诱导的哮喘小鼠模型中,OS治疗降低了血清IgE水平和BALF中炎症细胞计数,减少了肺组织炎症和杯状细胞增生,并下调了HMGB1、RAGE、TLR4及NF-κB p-p65的蛋白表达;HMGB1过表达逆转了OS的上述效应。
研究意义
该研究首次表明OS通过HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB通路缓解哮喘,为哮喘相关气道炎症提供了新的治疗靶点。

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

构建OVA诱导的哮喘小鼠模型

建立哮喘动物模型,模拟人类哮喘的病理特征。

使用OVA和氢氧化铝腹腔注射进行致敏,随后通过雾化吸入OVA进行激发,构建哮喘小鼠模型。

2

OS给药和阳性对照

评估OS对哮喘小鼠的治疗效果,并与地塞米松阳性对照比较。

从第22天到第28天,在OVA激发前1小时腹腔注射OS(15或40 mg/kg)或地塞米松(1 mg/kg)。

3

检测血清IgE水平和BALF炎症细胞计数

评估OS对哮喘小鼠全身和气道炎症的影响。

收集血清和BALF,用ELISA检测IgE水平,用Wright-Giemsa染色计数BALF中炎症细胞(包括嗜酸性粒细胞和白细胞)。

4

组织病理学分析

评估OS对肺组织炎症和黏液分泌的影响。

取右肺叶,固定、包埋、切片,进行HE和PAS染色,评价炎症和杯状细胞增生。

5

检测Th1和Th2细胞因子水平

评估OS对哮喘小鼠Th1/Th2免疫平衡的调节作用。

用ELISA检测BALF中Th2细胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)和Th1细胞因子(IFN-γ、IL-2)的水平。

6

Western blot检测HMGB1/RAGE/TLR4/NF-κB通路蛋白

验证OS是否抑制HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB信号通路的激活。

提取肺组织总蛋白,通过Western blot检测HMGB1、RAGE、TLR4、NF-κB p65和p-p65的表达水平。

7

HMGB1过表达实验

验证OS的抗炎作用是否通过抑制HMGB1信号通路介导。

通过尾静脉注射OE-HMGB1质粒或OE-NC对照质粒,然后给予OS(40 mg/kg)治疗,检测HMGB1过表达对OS疗效的影响。

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
蛇床子素Sigma--
卵清蛋白Sigma--
氢氧化铝Sigma--
地塞米松Jinan Limin Pharmaceutical Co., Ltd.--
OE-HMGB1质粒GenePharma--
OE-NC质粒GenePharma--
IgE ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M3034
IL-4 ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0005
IL-5 ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0006
IL-13 ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0014
IFN-γ ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0031
IL-2 ELISA试剂盒SolarbioSEKM-0004
RIPA裂解液----
PVDF膜Millipore--
ECL化学发光试剂盒Millipore--
HRP标记二抗Abcamab205718
抗HMGB1抗体Abcamab79823
抗RAGE抗体Abcamab216329
抗TLR4抗体Abcamab13556
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242
NF-κB p-p65抗体Cell Signaling Technology3033
β-actin抗体Abcamab8226

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
动物模型构建
小鼠品系、性别、年龄、饲养环境、OVA致敏和激发方案、OS剂量及给药方式、地塞米松阳性对照。
阅读提示:见Materials and methods中“Construction of Animal Models”部分
OS给药
OS剂量(15和40 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、给药时间(OVA激发前1小时)及给药周期(第22-28天)。
阅读提示:见Materials and methods中“Construction of Animal Models”部分
HMGB1过表达
OE-HMGB1质粒用量(100 μg/鼠)及注射方式(尾静脉注射),以及后续OS治疗(40 mg/kg)方案。
阅读提示:见Materials and methods中“Construction of Animal Models”部分
BALF收集和细胞计数
BALF收集方法(生理盐水灌洗两次,每次0.5 mL)、离心条件(2000×g,5分钟,4°C)、Wright-Giemsa染色评估炎症细胞。
阅读提示:见Materials and methods中“Collection of Bronchoalveolar Lavage Fluid (BALF)”部分
ELISA检测
IgE、IL-4、IL-5、IL-13、IFN-γ、IL-2 ELISA试剂盒的品牌和货号,样品准备及操作步骤。
阅读提示:见Materials and methods中“ELISA”部分
组织病理学分析
肺组织固定(4%多聚甲醛)、包埋、切片厚度(4 μm)、HE和PAS染色步骤及评分标准。
阅读提示:见Materials and methods中“Pathological Tissue Staining”部分
Western blot
蛋白提取方法、SDS-PAGE浓度、PVDF膜、封闭条件、一抗和二抗稀释比例及孵育时间、ECL显色和定量分析。
阅读提示:见Materials and methods中“Western Blot Analysis”部分