网络药理学预测CA治疗ARDS的靶点和通路
识别CA与ARDS的共同作用靶点和富集通路,预测可能机制。
使用SwissTargetPrediction获取CA靶点(106个),从GeneCards和DisGeNET数据库收集ARDS相关基因(496个),取交集得19个共同靶点;通过Metascape进行GO和KEGG富集分析,构建PPI网络识别核心靶点。
Exploring the protective mechanisms and therapeutic potential of carnosic acid against acute respiratory distress syndrome through molecular docking, molecular dynamics and experimental verification.
包含网络药理学预测、分子对接与分子动力学模拟、体外MH-S细胞实验和体内小鼠ARDS模型验证,功能验证(抑制焦亡、减轻氧化应激)及机制验证(Nrf2抑制剂ML385反转效应)明确。
LPS/ATP刺激的MH-S小鼠肺泡巨噬细胞 LPS诱导的急性呼吸窘迫综合征小鼠模型(BALB/c)
种属与细胞系:MH-S小鼠肺泡巨噬细胞;体内模型使用雄性BALB/c小鼠(8周龄,21-25g) 分组:体内实验分为对照组、LPS组、CA组(40 mg/kg)、CA+ML385组(40 mg/kg CA + 30 mg/kg ML385);体外实验分为对照组、LPS/ATP组、CA-10(10 μM)、CA-20(20 μM) 体外刺激条件:LPS(1 µg/ml)处理4 h,ATP(5 mM)处理30 min;CA处理48 h 小鼠模型:LPS(10 mg/kg)腹腔注射诱导ARDS;CA(40 mg/kg)和ML385(30 mg/kg)在LPS注射后30 min腹腔给药 检测终点:肺损伤评分、肺湿干比、PaO2/PaCO2、BALF中炎症因子(IL-1β、IL-18)、氧化应激指标(MDA、MPO、SOD)、NLRP3通路蛋白表达、7天生存率
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
识别CA与ARDS的共同作用靶点和富集通路,预测可能机制。
使用SwissTargetPrediction获取CA靶点(106个),从GeneCards和DisGeNET数据库收集ARDS相关基因(496个),取交集得19个共同靶点;通过Metascape进行GO和KEGG富集分析,构建PPI网络识别核心靶点。
在原子水平验证CA与关键靶点Nrf2(NFE2L2)的结合模式和稳定性。
使用AutoDock Tools进行分子对接,评估10个对接位点的结合亲和力;对最高亲和力构象进行100 ns的MD模拟,分析系统稳定性、结合自由能和关键残基贡献。
验证CA对LPS/ATP诱导的MH-S细胞焦亡和氧化应激的抑制作用。
使用CCK-8测定CA细胞毒性;通过LDH释放、Annexin V/PI染色评估焦亡;Western blot和RT-qPCR检测NLRP3、ASC、CASP1、GSDMD表达;ELISA检测IL-1β/IL-18;测量MDA、MPO、SOD活性;DCFH-DA检测ROS;Western blot和免疫荧光检测Nrf2表达和核转位。
在整体动物水平验证CA对LPS诱导ARDS的保护作用及机制。
建立LPS诱导的ARDS小鼠模型,分组处理;评估血气指标、肺组织病理(H&E)、肺湿干比、生存率;检测BALF中炎症因子(IL-1β/IL-18)、LDH、氧化应激指标(MDA、MPO、SOD);Western blot和RT-qPCR检测NLRP3、ASC、CASP1、GSDMD、Nrf2、HO-1表达;IHC检测GSDMD。
证实CA的保护作用依赖于Nrf2激活,并介导对NLRP3焦亡和氧化应激的抑制。
使用Nrf2抑制剂ML385预处理,观察CA对NLRP3炎性小体、氧化应激指标及生存率的改善作用是否被消除。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 药物处理 | 脂多糖 | Sigma Aldrich; Merck KGaA | L4391 |
| ML385 | MEDCHEMEXPRESS LLC | HY-100523 | |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | 12100 |
| 蛋白提取 | RIPA裂解液 | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | R0010 |
| 细胞培养 | 三磷酸腺苷 | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | A9310 |
| Western blot | NLRP3抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 15101 |
| ASC抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 67824 | |
| CASP1抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 24232 | |
| GSDMD抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 39754 | |
| Nrf2抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 12721 | |
| HO-1抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 43966 | |
| GAPDH抗体 | Cell Signaling Technology, Inc. | 2118 | |
| 二抗 | Cell Signaling Technology, Inc. | 7074 | |
| Immunofluorescence | 荧光二抗 | Cell Signaling Technology, Inc. | 8889 |
| ELISA | IL-1β ELISA试剂盒 | Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd. | E-EL-R0012c |
| IL-18 ELISA试剂盒 | Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd. | SEA064Ra | |
| 氧化应激检测 | MDA检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A003-1-2 |
| MPO检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A044-1-1 | |
| SOD检测试剂盒 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A001-3-2 | |
| 细胞毒性检测 | LDH检测试剂盒 | Beyotime Biotechnology | C0016 |
| 细胞焦亡检测 | Annexin V-FITC/PI染色试剂盒 | Sigma Aldrich; Merck KGaA | APOAF |
| ROS检测 | DCFH-DA荧光探针 | Beyotime Biotechnology | S0033 |
| 免疫组化/免疫荧光封闭 | 山羊血清 | Beyotime Biotechnology | C0265 |
| 蛋白定量 | BCA蛋白定量试剂盒 | Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. | PC0020 |
| 细胞活性检测 | CCK-8试剂盒 | Beyotime Biotechnology | C0037 |
| RT-qPCR | RT-qPCR试剂盒 | Beyotime Biotechnology | D7268S |
| Western blot显影 | 增强型ECL显影试剂盒 | Beyotime Biotechnology | P0018 |
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 |
|---|---|
| 细胞培养与处理 | MH-S细胞(小鼠肺泡巨噬细胞)培养条件:DMEM+10%FBS+1%青霉素/链霉素,37°C,5% CO2;处理:LPS 1 µg/ml处理4h,ATP 5mM处理30min,CA 10或20 µM处理48h 阅读提示:Materials and methods,Cell culture |
| 动物模型与给药 | 雄性BALB/c小鼠(8周龄,21-25g),随机分组(n=6/组,生存实验n=9/组);LPS(10 mg/kg,i.p.)诱导ARDS;30min后给予CA(40 mg/kg)或CA+ML385(30 mg/kg CA+30mg/kg ML385);对照组给予PBS 阅读提示:Materials and methods,Animals and treatments |
| 肺损伤评估 | 血气和PaO2/FiO2计算;左肺固定于4%多聚甲醛,H&E染色,肺损伤评分(0-8分);右肺用于W/D比测定(60°C干燥72h) 阅读提示:Materials and methods,Animals and treatments;Figure legends (Fig. 5) |
| 焦亡检测 | 细胞上清或BALF中LDH、IL-1β、IL-18水平;Western blot检测NLRP3、ASC、CASP1、GSDMD;RT-qPCR检测上述基因mRNA;IHC检测GSDMD阳性率 阅读提示:Materials and methods (ELISA, LDH release, Western blotting, RT-qPCR, IHC);Figure legends (Fig. 3, Fig.6) |
| 氧化应激检测 | 细胞上清或BALF中MDA、MPO、SOD水平;细胞内ROS用DCFH-DA探针检测;Nrf2和HO-1蛋白及mRNA表达;Nrf2核转位用免疫荧光 阅读提示:Materials and methods (Assessment of ROS, oxidative stress markers, Western blotting, Immunofluorescence);Figure legends (Fig.4, Fig.7) |
| 生存分析 | LPS诱导后7天观察期,每天两次监测死亡率;对照组、LPS组、CA组、CA+ML385组(n=9/组) 阅读提示:Materials and methods,Animals and treatments (survival study);Figure 5G |