土贝母苷甲通过靶向肌成纤维细胞铁死亡减轻增生性瘢痕形成

Targeted ferroptosis of myofibroblasts by tubeimoside I attenuates hypertrophic scar formation.

作者信息Jianzhang Wang, Chen Wang, Yulei Jia, Fengchao Chen, Youbin Wang, Juan Du
PMID41089855
发布时间2025-09-29
DOI10.3389/fphar.2025.1654108

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、迁移、凋亡、铁死亡检测)、机制验证(通路抑制剂/激活剂、基因敲低)及兔耳体内模型,多个证据层级且含功能与机制验证。

主要模型

增生性瘢痕成纤维细胞(HSFs) 正常皮肤成纤维细胞(NSFs) 兔耳增生性瘢痕模型

重点核对

TBMS1处理HSFs的浓度(IC50为4.3 μM,后续实验采用4 μM) TBMS1处理时间(多为48小时) 铁死亡抑制剂ferrostatin-1(1 μM)的验证作用 PI3K/AKT通路激活剂740Y-P(30 μM)的逆转作用 兔耳模型中TBMS1注射剂量(40 μM和400 μM)及时间(第14天开始,每7天一次,共28天)

摘要

背景:增生性瘢痕(HS)是一种皮肤纤维增生性疾病,发生在烧伤、创伤和手术之后,造成较高的医疗和经济负担。土贝母苷甲(TBMS1)是从中草药土贝母中提取的三萜皂苷单体,已在多种疾病中显示出治疗潜力。在本研究中,我们探讨了TBMS1在HS进展中的治疗效果。方法:体外研究通过细胞计数试剂盒-8、流式细胞术、伤口愈合、Transwell和胶原凝胶收缩实验检测了TBMS1对增生性瘢痕成纤维细胞(HSFs)生物学行为的影响。此外,阐明了TBMS1缓解HS的调控机制。体内实验揭示了TBMS1对HS形成的影响。结果:体外研究表明,TBMS1抑制了HSFs的增殖、迁移和肌成纤维细胞活化。PI3K/AKT信号通路介导TBMS1诱导的铁死亡,并伴有NRF2、SLC40A1和GPX4表达的改变,最终抑制细胞增殖和胶原合成。体内实验证实,局部注射TBMS1发挥了有效的抗纤维化作用。结论:本研究揭示了TBMS1激活铁死亡的作用,提示诱导铁死亡可能是治疗增生性瘢痕的一种新策略。

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
TBMS1是否通过诱导肌成纤维细胞铁死亡来减轻增生性瘢痕形成,其潜在分子机制是什么?
核心机制
TBMS1通过抑制PI3K/AKT信号通路,下调NRF2、SLC40A1和GPX4表达,诱导HSFs铁死亡,从而抑制细胞增殖和胶原合成。
主要证据
体外实验显示TBMS1抑制HSFs增殖、迁移和肌成纤维细胞活化,诱导铁死亡(ROS、MDA、Fe2+升高,GSH/GSSG降低);740Y-P激活PI3K/AKT可逆转TBMS1的作用;兔耳模型局部注射TBMS1减少瘢痕面积和胶原沉积。
研究意义
该研究表明TBMS1作为PI3K/AKT信号通路抑制剂和铁死亡诱导剂,可能成为治疗增生性瘢痕的潜在药物,为抗纤维化药物开发提供理论基础。

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

体外药效评价

评估TBMS1对HSFs增殖、迁移和肌成纤维细胞活化的影响

使用CCK-8测定IC50,并检测不同浓度TBMS1处理48小时后HSFs活力;通过Transwell和伤口愈合实验检测迁移;通过胶原凝胶收缩实验和免疫荧光检测α-SMA表达。

2

铁死亡诱导验证

验证TBMS1是否通过诱导铁死亡抑制HSFs活性

通过RNA-seq和GSEA分析差异基因富集通路;检测铁死亡相关基因表达;使用铁死亡抑制剂ferrostatin-1、凋亡抑制剂Z-VAD-FMK和坏死性凋亡抑制剂necrosulfonamide处理,检测细胞活力;检测ROS、MDA、Fe2+、GSH/GSSG、Fe2+/Fe3+比值。

3

机制研究

阐明TBMS1诱导铁死亡的分子机制,特别是PI3K/AKT/NRF2通路的作用

Western blot检测PI3K/AKT通路蛋白和NRF2、SLC40A1、GPX4表达;使用PI3K/AKT激活剂740Y-P处理,检测其对TBMS1作用的影响;通过siRNA敲低SLC7A11和使用ML385抑制NRF2,检测GPX4表达。

4

体内药效验证

在兔耳HS模型中验证TBMS1的抗纤维化效果

建立兔耳HS模型,局部注射TBMS1,观察瘢痕外观和组织学变化;通过H&E、Masson染色评估瘢痕面积和SEI;qRT-PCR检测纤维化相关基因表达;免疫组化检测CD31和VEGF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
胎牛血清BI, Israel--
细胞计数试剂盒-8InCELLGene, United States--
Transwell小室Corning, NY--
胶原悬液Cell Biolabs, San Diego, CA--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒BioLegend, San Diego, CA, United States--
细胞周期与凋亡分析试剂盒UElady, Suzhou, China--
流式细胞仪BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ--
α-SMA抗体Proteintech67735-1-Ig
α-SMA抗体Proteintech14395-1-AP
二抗Alexa Fluor 488Invitrogen--
二抗Alexa Fluor 594Invitrogen--
DAPI----
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime, Shanghai, China--
PVDF膜Millipore, Billerica, United States--
ECL Western blot底物----
PI3K抗体Proteintech20584-1-AP
AKT抗体Proteintech10176-2-AP
p-AKT抗体Proteintech66444-1-Ig
III型胶原抗体Proteintech22734-1-AP
I型胶原抗体Proteintech14695-1-AP
α-SMA抗体Proteintech14395-1-AP
MMP2抗体Proteintech10373-2-AP
MMP9抗体Proteintech10375-2-AP
NRF2抗体Proteintech16396-1-AP
SLC40A1抗体Proteintech26601-1-Ig
GPX4抗体Proteintech30388-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
DCFH-DABeyotime Biotechnology, ChinaS0033S
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng, Nanjing, ChinaA003-1-2
亚铁离子比色检测试剂盒Elabscience, Wuhan, ChinaE-BC-K881-M
总铁比色检测试剂盒Elabscience, Wuhan, ChinaE-BC-K880-M
Lipofectamine 3000Invitrogen, Carlsbad, United StatesL3000075
TRIzol试剂Invitrogen, Carlsbad, CA, United States--
QiaQuick PCR纯化试剂盒Qiagen, Venlo, Netherlands--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Gene Denovo Biotechnology Co., Guangzhou, China--
RNA Simple总RNA提取试剂盒Invitrogen--
PrimeScript RT Master MixYeasen, China--
SYBR Premix EX TaqTakara, China--
土贝母苷甲MCEHY-N0890
Ferrostatin-1MCEHY-100579
NecrosulfonamideMCEHY-100573
740Y-PMCEHY-P0175
Z-VAD-FMKMCEHY-16658B
ErastinMCEHY-15763
ML385MCEHY-100523
二甲基亚砜----

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
细胞处理
TBMS1处理HSFs的浓度(IC50为4.3 μM,后续实验采用4 μM)和处理时间(48小时)
阅读提示:参见Results部分'TBMS1 inhibited HSF proliferation'及图1图注
铁死亡验证
抑制剂浓度:ferrostatin-1 (1 μM)、Z-VAD-FMK (10 μM)、necrosulfonamide (1 μM);检测指标包括ROS、MDA、Fe2+、GSH/GSSG、Fe2+/Fe3+
阅读提示:参见Results部分'TBMS1 induced HSF ferroptosis'及图4图注
机制验证
740Y-P浓度30 μM;ML385浓度5 μM;siRNA敲低SLC7A11序列;Erastin浓度5 μM
阅读提示:参见Results部分'TBMS1-induced ferroptosis is regulated via PI3K/AKT pathway'及图5、图6图注
动物实验
兔耳HS模型建立方法(伤口大小、数量);TBMS1给药剂量(40 μM和400 μM)和给药时间(第14天开始,每7天一次,共28天);对照组DMSO注射
阅读提示:参见Materials and methods部分'animal model'及Results部分'TBMS1 ameliorated HS in rabbits'及图7图注