金花清感颗粒通过促进中性粒细胞凋亡和抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路减轻急性肺损伤

Jinhua Qinggan granules attenuates acute lung injury by promotion of neutrophil apoptosis and inhibition of TLR4/MyD88/NF-κB pathway.

作者信息Yanhui Zhu, Qianqian Han, Lei Wang, Baiyan Wang, Jianshuang Chen, Bangrong Cai, Can Wu, Xiali Zhu, Fugang Liu, Deen Han, Haoran Dong, Yongyan Jia, Yalin Liu
PMID36183949
发布时间2023-01-30
DOI10.1016/j.jep.2022.115763

实验完整度

包含LPS诱导ALI小鼠模型、生存实验、病理学、BALF分析、流式凋亡检测、Western blot和免疫荧光等多层级实验,并进行功能与机制验证。

主要模型

LPS诱导的ALI小鼠模型(BALB/c小鼠) LPS诱导的脓毒症小鼠模型(BALB/c小鼠)

重点核对

JHQG给药剂量(3、6、12 g/kg/天)及给药时间(LPS后2小时) LPS诱导ALI的剂量和途径(气管内注射5 mg/kg) 阳性对照地塞米松(5 mg/kg/天,腹腔注射) 中性粒细胞凋亡检测(Annexin V/Ly6G双染流式) TLR4/MyD88/NF-κB通路蛋白表达(Western blot)

摘要

民族药理学相关性:急性肺损伤(ALI)是流感病毒和冠状病毒等呼吸道病毒感染所致的致命并发症之一,具有较高的临床发病率和死亡率。金花清感颗粒(JHQG)已被中国食品药品监督管理局批准用于治疗H1N1流感和轻度或中度新型冠状病毒病(COVID-19),该药是基于麻杏石甘汤和银翘散开发的中药复方,这两种经典方剂在中国已用于呼吸道疾病数千年。然而,JHQG治疗感染性疾病的内在机制仍不清楚。研究目的:本研究通过观察JHQG对脂多糖(LPS)诱导的ALI小鼠中性粒细胞凋亡和关键信号通路的影响,探讨其抗炎机制。材料与方法:通过腹腔注射LPS(20 mg/kg)诱导脓毒症小鼠模型,观察JHQG对存活率的影响。为更好地进行药理学评价,小鼠接受气管内注射5 mg/kg LPS。评估肺组织病理学变化、肺湿干比、肺组织MPO活性以及BALF中总蛋白浓度、总细胞数、TNF-α、IL-1β、IL-6和MIP-2水平。通过Ly6G-APC/Annexin V-FITC染色检测中性粒细胞凋亡率。分别通过流式细胞术和共聚焦显微镜检测与凋亡相关的关键蛋白,包括caspase 3/7活性、Bcl-xL和Mcl-1。通过Western blot和免疫荧光分别分析TLR4受体及其下游信号。结果:在20 mg/kg LPS诱导的小鼠中,JHQG以6或12 g/kg/天的剂量治疗使存活率提高20%。在5 mg/kg LPS诱导的小鼠模型中,JHQG明显降低BALF中总蛋白浓度、肺湿干比和肺组织学损伤。它还减弱了MPO活性和肺组织中Ly6G染色阳性中性粒细胞的比例,并降低了BALF中MIP-2水平。JHQG抑制Mcl-1和Bcl-xL的表达并增强caspase-3/7活性,表明JHGQ部分通过内在线粒体凋亡途径促进中性粒细胞凋亡。在LPS诱导的小鼠中,JHQG治疗显著降低了TNF-α、IL-1β和IL-6的水平。此外,JHQG降低了TLR4、MyD88、p-p65的蛋白表达以及核p65的比例,表明JHQG治疗抑制了TLR4/MyD88/NF-κB通路。结论:JHQG通过促进中性粒细胞凋亡和抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路减轻肺部炎症,保护小鼠免受LPS诱导的ALI,提示JHQG可能是治疗ALI的有前景的药物。

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
JHQG是否通过促进中性粒细胞凋亡和抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路减轻LPS诱导的急性肺损伤?
核心机制
JHQG通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路,下调抗凋亡蛋白Mcl-1和Bcl-xL表达,激活caspase-3/7,从而促进中性粒细胞凋亡,减轻肺部炎症。
主要证据
在LPS诱导的ALI小鼠模型中,JHQG降低BALF总蛋白浓度、肺湿干比和肺损伤评分,减少中性粒细胞浸润,增加中性粒细胞凋亡率,并抑制TLR4、MyD88、p-p65表达及p65核转位,同时降低TNF-α、IL-1β和IL-6水平。
研究意义
研究表明JHQG可能是治疗各种因素诱导的ALI的有前景的药物。

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

建立ALI模型

建立LPS诱导的急性肺损伤小鼠模型,以评估JHQG的保护作用。

通过腹腔注射LPS(20 mg/kg)建立脓毒症模型用于生存实验;通过气管内注射LPS(5 mg/kg)建立ALI模型用于药效评价。小鼠在LPS处理后2小时经口灌胃给予JHQG(3、6、12 g/kg/天),或LPS前1小时腹腔注射地塞米松(5 mg/kg)。

2

评估肺损伤程度

评估JHQG对LPS诱导的肺损伤的保护作用。

通过检测BALF总蛋白浓度、肺湿干比、肺组织学评分和病理形态来评估肺损伤程度。

3

检测中性粒细胞浸润

评估JHQG对LPS诱导的中性粒细胞在肺组织中积聚的影响。

通过免疫荧光染色检测Ly6G阳性细胞,测定肺组织MPO活性和BALF中MIP-2水平及总细胞数。

4

检测中性粒细胞凋亡

评估JHQG对LPS诱导的ALI小鼠中性粒细胞凋亡的影响及其机制。

通过流式细胞术检测BALF中性粒细胞凋亡率(Annexin V/Ly6G)和caspase-3/7活性;通过免疫荧光检测Mcl-1和Bcl-xL的表达。

5

检测TLR4/MyD88/NF-κB通路

评估JHQG对TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的影响。

通过Western blot检测肺组织中TLR4、MyD88、p65和p-p65的蛋白表达;通过免疫荧光检测p65的核转位。

6

检测促炎细胞因子

评估JHQG对LPS诱导的ALI小鼠促炎细胞因子释放的影响。

通过ELISA检测BALF中TNF-α、IL-1β和IL-6的水平。

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
金花清感颗粒Juxiechang (Beijing) Pharmaceutical Co., Ltd.Lot
地塞米松Sinopharm Rongsheng Pharmaceutical Co., Ltd.Lot
脂多糖Sigma-AldrichL2880
TLR4抗体ProteinTech Group66350-1-Ig
Bcl-xL抗体ProteinTech Group10783-1-AP
Mcl-1抗体ProteinTech Group16225-1-AP
CoraLite594标记的山羊抗兔IgG (H+L)ProteinTech GroupSA00013-4
β-actin抗体ProteinTech Group66009-1-Ig
HRP标记的山羊抗小鼠IgG (H+L)ProteinTech GroupSA00001-1
HRP标记的山羊抗兔IgG (H+L)ProteinTech GroupSA00001-2
MyD88抗体Cell Signaling Technology4283s
NF-κB/p65抗体Cell Signaling Technology8242s
磷酸化NF-κB/p65 (p-p65)抗体Cell Signaling Technology3033s
FITC Annexin V凋亡检测试剂盒IBD Pharmingen556547
FITC标记的抗小鼠Ly6G抗体BioLegend127605
APC偶联的Ly6G单克隆抗体Invitrogen17-9668-80
CellEvent™ Caspase-3/7绿色检测试剂InvitrogenC10723
QuantiCyto®小鼠TNF-α ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC102a.96
QuantiCyto®小鼠IL-1β ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC001b.96
QuantiCyto®小鼠IL-6 ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC004.96
QuantiCyto®小鼠MIP-2 ELISA试剂盒NeoBioscience Technology Co., Ltd.EMC122.96
RIPA裂解液Beyotime Biotechnology Co. Ltd.P0013B
蛋白酶抑制剂Beyotime Biotechnology Co. Ltd.ST506
磷酸酶抑制剂Beyotime Biotechnology Co. Ltd.P1082
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotechnology Co. Ltd.P0010
BeyoECL Star化学发光检测试剂盒Beyotime Biotechnology Co. Ltd.P0018AS
MPO活性试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA044-1-1
手持式自动细胞计数器Millipore--
激光扫描共聚焦显微镜NikonEclipse
共聚焦显微镜ZeissLSM700
Accuri C6 Plus流式细胞仪BD Bioscience--
Tanon 4600SF发光成像工作站Tanon Science & Technology Co., Ltd.--

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
模型建立
小鼠品系、周龄、性别、体重;LPS血清型、剂量、给药途径
阅读提示:Materials and methods 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10
药物处理
JHQG给药剂量、时间、途径;地塞米松给药剂量、时间、途径
阅读提示:Materials and methods 2.2
肺损伤评估
BALF采集方法、总蛋白浓度测定、肺湿干比测定、肺组织学评分标准
阅读提示:Materials and methods 2.3, 2.5, 2.7
中性粒细胞浸润检测
Ly6G免疫荧光染色、MPO活性测定、BALF总细胞计数、MIP-2 ELISA
阅读提示:Materials and methods 2.4, 2.6, 2.7
中性粒细胞凋亡检测
流式细胞术检测凋亡、caspase-3/7活性检测、Mcl-1和Bcl-xL免疫荧光染色
阅读提示:Materials and methods 2.8, 2.9
TLR4/MyD88/NF-κB通路检测
Western blot检测TLR4、MyD88、p65、p-p65;免疫荧光检测p65核转位
阅读提示:Materials and methods 2.6, 2.10
细胞因子检测
BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6 ELISA检测
阅读提示:Materials and methods 2.7