丹酚酸B通过抑制糖酵解依赖性M1巨噬细胞极化减轻肝纤维化

Salvianolic Acid B Attenuates Liver Fibrosis via Suppression of Glycolysis-Dependent m1 Macrophage Polarization.

作者信息Hao Song, Ze-Wei Li, Wei Xu, Yang Tan, Ming Kuang, Gang Pei, Zhi-Qi Wang
PMID40864752
发布时间2025-07-29
DOI10.3390/cimb47080598

实验完整度

包含体外细胞实验(RAW264.7巨噬细胞)和体内动物模型(CCl4诱导的肝纤维化小鼠),并通过分子机制验证(MIG1、DNMT1、糖酵解通路)支持结论。

主要模型

C57BL/6小鼠CCl4诱导的肝纤维化模型 LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞

重点核对

小鼠分组:对照、CCl4模型、SAL B低/中/高剂量(10、20、40 mg/kg,每日灌胃,共42天) CCl4注射:皮下注射10% CCl4(玉米油溶解),剂量0.1 mL/10g体重,每周三次,共6周 细胞处理:RAW264.7细胞用1 μg/mL LPS和不同浓度SAL B(1、5、10 μM)处理24小时 关键检测:血清及组织ALT、AST、Hyp水平,肝组织及细胞中M1/M2标志物(INOS/ARG-1、Cd86/Cd206)、糖酵解酶(HK2、LDHA)、MIG1表达 机制验证:MIG1抑制剂MSC1094308和糖酵解抑制剂2-DG的使用

摘要

肝纤维化是慢性肝损伤的关键病理特征,与巨噬细胞介导的炎症反应和代谢重编程密切相关。阻断纤维化进程将有利于疾病的治疗和恢复。肝脏巨噬细胞是一类高度异质性的免疫细胞群,在稳态中发挥多种功能,并且是肝纤维化的核心。糖酵解介导的巨噬细胞代谢重编程导致M1巨噬细胞比例增加和促炎细胞因子的释放。本研究旨在探讨丹酚酸B(SAL B)对四氯化碳(CCl4)诱导的肝纤维化的治疗作用及机制。在此,我们证明SAL B减少了CCl4诱导的肝纤维化中炎症因子的产生。机制上,SAL B通过抑制DNMT1介导的MIG1启动子甲基化,增加了迁移抑制因子1(MIG1)的表达。随后,MIG1减少了乳酸脱氢酶A(LDHA)和己糖激酶2(HK2)的转录,从而阻断糖酵解介导的巨噬细胞M1极化。总之,我们的结果表明SAL B是改善肝纤维化的一种有前景的干预措施。

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
丹酚酸B是否通过调节巨噬细胞糖酵解和M1极化来减轻肝纤维化?其潜在机制是什么?
核心机制
SAL B通过抑制DNMT1介导的MIG1启动子甲基化上调MIG1表达,MIG1随后下调糖酵解酶HK2和LDHA的转录,阻断糖酵解介导的M1巨噬细胞极化,从而减轻肝纤维化炎症。
主要证据
在CCl4诱导的肝纤维化小鼠模型中,SAL B剂量依赖性降低血清ALT、AST、Hyp水平,减轻肝组织病理损伤和胶原沉积,并抑制M1标志物INOS、促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)及糖酵解酶HK2、LDHA的表达;在LPS刺激的RAW264.7细胞中,SAL B抑制M1极化和糖酵解,且MIG1抑制剂MSC1094308逆转了SAL B对糖酵解和部分炎症因子的抑制作用。
研究意义
该研究揭示了SAL B通过代谢-表观遗传轴发挥抗肝纤维化作用的新机制,为SAL B作为改善肝纤维化的潜在治疗药物提供了理论依据。

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CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型并评估SAL B的体内疗效

验证SAL B对CCl4诱导肝纤维化的保护作用。

雄性C57BL/6小鼠随机分为6组(每组10只):对照组、CCl4模型组、SAL B低/中/高剂量组(10、20、40 mg/kg,灌胃)。除对照组外,所有组皮下注射10% CCl4(溶于玉米油,0.1 mL/10g体重),每周三次,持续6周;同时每日灌胃SAL B或等量生理盐水,共42天。通过血清生化检测(ALT、AST、Hyp)、肝组织Western blot(α-SMA)、组织学染色(H&E、Masson、Sirius red)评估肝损伤和纤维化程度。

2

评估SAL B对小鼠肝巨噬细胞极化和糖酵解的影响

探究SAL B在体内对巨噬细胞M1/M2极化和糖酵解水平的作用。

采用qRT-PCR检测肝组织中M1标志物Cd86和M2标志物Cd206的mRNA表达;Western blot检测INOS、ARG-1、HK2、LDHA和MIG1蛋白表达;Griess法检测NO水平;ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α水平。

3

建立LPS诱导的RAW264.7 M1巨噬细胞体外模型并验证SAL B的抑制作用

验证SAL B在体外对LPS诱导的巨噬细胞M1极化和炎症反应的抑制作用。

RAW264.7细胞用1 μg/mL LPS和不同浓度SAL B(1、5、10 μM)处理24小时。通过CCK8实验确定无细胞毒性剂量;检测NO、IL-1β、IL-6、TNF-α水平;Western blot检测INOS和ARG-1表达。

4

验证SAL B通过抑制糖酵解来减少M1极化

确定SAL B对巨噬细胞糖酵解的抑制作用及其与抗炎效应的因果关系。

检测乳酸分泌、ATP水平和NAD+/NADH比值;测量HK和LDHA酶活性;Western blot检测HK2和LDHA蛋白表达;使用糖酵解抑制剂2-DG联合SAL B处理,观察对NO和促炎细胞因子释放的协同抑制作用。

5

验证MIG1在SAL B抑制糖酵解和M1极化中的作用

证明MIG1是SAL B调节巨噬细胞糖酵解和炎症的关键靶点。

qRT-PCR和Western blot检测MIG1表达;使用MIG1抑制剂MSC1094308联合SAL B处理,检测糖酵解参数(ATP、NAD+/NADH、乳酸、HK/LDHA酶活性及蛋白表达)和炎症因子(NO、IL-1β、IL-6、TNF-α)的变化。

6

揭示SAL B通过抑制DNMT1降低MIG1启动子甲基化

阐明SAL B上调MIG1表达的分子机制。

Western blot检测DNMT1、DNMT3A、DNMT3B蛋白表达;分子对接模拟SAL B与DNMT1的结合模式;使用亚硫酸氢盐转化法检测MIG1启动子甲基化水平。

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
丹酚酸BChengdu Push Biotechnology121521-90-2
2-脱氧-D-葡萄糖MedChemExpressHY-13966
MSC1094308MedChemExpressHY-123872
脂多糖Sigma-AldrichL2630
ATP检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA095-1-1
乳酸检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA019-2-1
NAD+/NADH检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0175
AST/GOT活性检测试剂盒ElabscienceE-BC-K236-M
ALT/GPT活性检测试剂盒ElabscienceE-BC-K235-M
羟脯氨酸检测试剂盒ElabscienceE-BC-K062-S
抗α-SMA抗体Proteintech14395-1-AP
抗MIG1抗体Proteintech17673-1-AP
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
抗LDHA抗体Proteintech19987-1-AP
抗HK2抗体Proteintech22029-1-AP
抗ARG-1抗体Proteintech16001-AP
抗INOS抗体Proteintech18985-1-AP
IL-1β ELISA试剂盒MULTISCIENCESEK201BHS
IL-6 ELISA试剂盒MULTISCIENCESEK206HS
TNF-α ELISA试剂盒MULTISCIENCESEK282HS
RAW264.7细胞Pri-cellCL-0190
专用培养基(CM-0190)Pri-cellCM-0190
Simgen血液/培养细胞DNA提取试剂盒----
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒----
ABI7500实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
SYBR Green预混液----
DNA甲基化极端修饰试剂盒----
Prism 9.5软件GraphPad Software--
ImageJ软件----
Autodock Vina 1.1.2软件----
PyMOL 2.5.0软件Schrödinger--

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、年龄、体重;CCl4剂量、溶剂、注射途径、频率、持续时间;SAL B剂量、给药途径、频率、持续时间;对照组处理
阅读提示:参见 Methods 2.3 Animal Experiments 及 Results 3.1
细胞培养与处理
RAW264.7细胞来源及培养基;细胞密度、培养条件;LPS浓度、处理时间;SAL B浓度、处理时间;细胞活力检测(CCK8)
阅读提示:参见 Methods 2.2 Cell Culture 及 Results 3.3
分子检测
用于Western blot、qRT-PCR、ELISA的抗体、引物、试剂盒;蛋白/基因表达定量方法;内参基因;检测指标(如INOS、ARG-1、HK2、LDHA、MIG1、DNMT1等)
阅读提示:参见 Methods 2.6, 2.7 及 Results 各节
机制验证
2-DG和MSC1094308的使用浓度、处理时间、联合处理方式;DNA甲基化检测方法;分子对接参数
阅读提示:参见 Methods 2.8, 2.9 及 Results 3.4, 3.5, 3.6