黄连解毒汤通过调节NF-κB和Nrf2信号通路及增强肠道屏障功能改善小鼠急性溃疡性结肠炎

Huang-Lian-Jie-Du Decoction Ameliorates Acute Ulcerative Colitis in Mice via Regulating NF-κB and Nrf2 Signaling Pathways and Enhancing Intestinal Barrier Function.

作者信息Ziwen Yuan, Lihong Yang, Xiaosong Zhang, Peng Ji, Yongli Hua, Yanming Wei
PMID31849642
发布时间2019-11-21
DOI10.3389/fphar.2019.01354

实验完整度

包含DSS诱导的体内小鼠模型、HPLC成分分析、组织病理学、MPO活性、细胞因子、氧化应激指标、Western blot和免疫荧光等多层次验证,涵盖表型、功能与机制验证。

主要模型

DSS诱导的BABL/c小鼠急性溃疡性结肠炎模型 结肠组织

重点核对

DSS浓度:3.5%(w/v) HLJDD给药剂量:高剂量9.2 g/kg、中剂量4.6 g/kg、低剂量2.3 g/kg,灌胃给药 SASP阳性对照剂量:0.45 g/kg 每日记录DAI评分,连续7天 每组8只小鼠,MPO和细胞因子分析每组5只

摘要

有证据表明,肠道炎症、氧化应激和黏膜屏障损伤与溃疡性结肠炎(UC)的发病机制密切相关。黄连解毒汤(HLJDD)是一种著名的中药方剂,具有抗炎和抗氧化活性,可用于治疗UC。然而,其治疗效果和机制仍不清楚。本研究通过DSS[3.5%(w/v)]建立BABL/c小鼠UC模型,同时口服给予HLJDD治疗。实验期间,通过疾病活动指数(DAI)对小鼠临床症状进行评分。此外,还研究了HLJDD对UC小鼠免疫功能、氧化应激、结肠NF-κB和Nrf2信号通路及肠道黏膜屏障功能的影响。结果显示,HLJDD可减轻UC小鼠的体重减轻和DAI评分,抑制结肠缩短,缓解结肠病理损伤,并降低血浆和结肠MPO水平。此外,HLJDD治疗显著上调血浆IL-10,下调TNF-α和IL-1β水平,并抑制结肠中NF-κB p65、p-IκKα/β和p-IκBα蛋白的表达。此外,HLJDD治疗后结肠组织中的NO和MDA水平显著降低,而GSH、SOD水平及Nrf2、Keap1蛋白表达水平显著升高。此外,HLJDD还通过增加黏蛋白分泌和结肠黏膜中ZO-1和occludin的表达来保护肠道黏膜。这些结果表明,HLJDD可通过抑制NF-κB信号通路、激活Nrf2信号通路和增强肠道屏障功能有效缓解DSS诱导的小鼠UC。

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
黄连解毒汤(HLJDD)对DSS诱导的小鼠急性溃疡性结肠炎是否具有治疗作用,其潜在机制是否涉及NF-κB和Nrf2信号通路及肠道屏障功能?
核心机制
HLJDD通过抑制NF-κB信号通路(下调NF-κB p65、p-IκKα/β、p-IκBα)和激活Nrf2信号通路(上调Nrf2、Keap1),并增强肠道屏障功能(增加黏蛋白、ZO-1和occludin表达)来改善UC。
主要证据
DSS诱导的小鼠UC模型中,HLJDD显著降低DAI、抑制结肠缩短、减轻病理损伤,降低MPO、促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β)和氧化应激标志物(NO、MDA),升高抗炎细胞因子IL-10和抗氧化指标(GSH、SOD),并通过Western blot和免疫荧光验证了信号通路蛋白和紧密连接蛋白的变化。
研究意义
HLJDD可作为治疗UC的候选药物,其机制涉及抑制NF-κB通路、激活Nrf2通路和黏膜保护,为UC治疗提供了科学依据。

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

HLJDD活性成分的HPLC分析

建立稳定的HPLC方法,检测HLJDD中13种活性成分的含量,用于质量控制。

采用Agilent 1260 HPLC系统,Zorbax Eclipse Plus C18色谱柱,梯度洗脱,检测13种标准品和HLJDD样品。

2

DSS诱导小鼠急性UC模型建立与HLJDD干预

评估HLJDD对DSS诱导的UC小鼠临床症状和结肠损伤的改善作用。

BABL/c小鼠随机分为6组,给予3.5% DSS饮水7天诱导UC,同时灌胃给予HLJDD(高、中、低剂量)或SASP,每日记录DAI,最后评估结肠长度、宏观损伤和MPO活性。

3

结肠组织病理学评估

评估HLJDD对UC小鼠结肠组织病理损伤的影响。

结肠组织固定、包埋、切片,进行HE和PAS染色,观察组织学改变并评分。

4

血浆细胞因子和氧化应激指标检测

评估HLJDD对UC小鼠炎症反应和氧化应激的调节作用。

ELISA检测血浆TNF-α、IL-1β、IL-10水平;比色法检测结肠组织NO、MDA、GSH、SOD水平。

5

Western blot和免疫荧光检测信号通路和紧密连接蛋白

验证HLJDD对NF-κB和Nrf2信号通路以及肠道屏障功能相关蛋白表达的影响。

提取结肠组织蛋白,Western blot检测NF-κB p65、p-IκKα/β、p-IκBα、Nrf2、Keap1、ZO-1、occludin表达;免疫荧光检测ZO-1、occludin、NF-κB p65、Nrf2定位和表达。

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
Agilent 1260高效液相色谱仪Agilent Technologies--
Zorbax Eclipse Plus C18色谱柱Agilent--
甲醇Sigma-Aldrich--
葡聚糖硫酸钠MP Biomedicals, LLC--
柳氮磺吡啶上海信谊天平药业有限公司--
RIPA裂解液Solarbio--
蛋白磷酸酶抑制剂Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜Millipore--
增强化学发光试剂Vazyme--
Amersham Imager 600成像系统GE Healthcare Bio-Sciences AB--
含DAPI封片剂Solarbio--
DeltaVisionTM Ultra显微镜GE Healthcare Bio-Sciences Corp.--
MPO检测试剂盒南京建成--
小鼠TNF-α ELISA试剂盒Neobioscience--
小鼠IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience--
小鼠IL-10 ELISA试剂盒Neobioscience--
一氧化氮检测试剂盒南京建成--
丙二醛检测试剂盒南京建成--
谷胱甘肽检测试剂盒南京建成--
超氧化物歧化酶检测试剂盒南京建成--
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242
p-IκBα抗体Cell Signaling Technology2859
p-IκKα/β抗体Cell Signaling Technology2697
Keap1抗体Cell Signaling Technology8047
Nrf2抗体Santa Cruz Biotechnologysc-365949
Occludin抗体Proteintech66378-1-Ig
ZO-1抗体Proteintech66452-1-Ig
β-肌动蛋白抗体Proteintech60008-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
HRP偶联亲和纯化山羊抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
HRP偶联亲和纯化山羊抗兔IgGProteintechSA00001-15
CoraLite488偶联亲和纯化山羊抗小鼠IgG(H+L)ProteintechSA00013-1
CoraLite488偶联亲和纯化山羊抗兔IgG(H+L)ProteintechSA00013-2
小檗碱南京元智生物科技有限公司2086-83-1
黄芩苷南京元智生物科技有限公司21967-41-9
栀子苷南京元智生物科技有限公司24512-63-8
黄柏碱南京元智生物科技有限公司6873-13-8
绿原酸南京元智生物科技有限公司327-97-9
木蝴蝶素A南京元智生物科技有限公司480-11-5
汉黄芩素南京元智生物科技有限公司632-85-9
木兰花碱南京元智生物科技有限公司2141-09-5
巴马汀南京元智生物科技有限公司3486-67-7
汉黄芩苷南京元智生物科技有限公司51059-44-0
黄连碱南京元智生物科技有限公司3486-66-6
表小檗碱南京元智生物科技有限公司6873-9-2
药根碱南京元智生物科技有限公司3621-38-3
羧甲基纤维素钠----

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
DSS浓度3.5%(w/v),自由饮水7天,每天更换新鲜DSS水;BABL/c雄性小鼠6-8周龄,体重18-20g。
阅读提示:Materials and Methods,Animal Model Preparation and Treatment Procedure
HLJDD制备及给药
HLJDD生药剂量:高9.2 g/kg、中4.6 g/kg、低2.3 g/kg,灌胃体积0.1 ml/10g体重;SASP剂量0.45 g/kg;给药时间上午8:00-10:00,连续7天。
阅读提示:Materials and Methods,Preparation of Prescription and HPLC Samples;Animal Model Preparation and Treatment Procedure
DAI评分
每日记录体重变化、粪便性状和隐血/肉眼血便,评分三项之和。
阅读提示:Materials and Methods,Assessment of Disease Activity Index (DAI)
样本采集
实验终点腹腔注射10%水合氯醛麻醉,腹主动脉取血(肝素抗凝),颈椎脱臼处死,取结直肠测量长度,每组3只固定于10%中性福尔马林,其余5只用于后续分析。
阅读提示:Materials and Methods,Sample Collection and Macroscopic Assessment of Colitis
Western blot
一抗稀释比例:NF-κB p65 (1:1000)、p-IκBα (1:1000)、p-IκKα/β (1:1000)、Keap1 (1:1000)、Nrf2 (1:1000)、Occludin (1:4000)、ZO-1 (1:4000)、beta Actin (1:5000)、GAPDH (1:5000)。
阅读提示:Materials and Methods,Western Blot Analysis