色胺酮通过抑制TNF-α/NF-κB和IL-6/STAT3通路保护小鼠免受葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎

Tryptanthrin Protects Mice against Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis through Inhibition of TNF-α/NF-κB and IL-6/STAT3 Pathways.

作者信息Zheng Wang, Xue Wu, Cui-Ling Wang, Li Wang, Chen Sun, Dong-Bo Zhang, Jian-Li Liu, Yan-Ni Liang, Dong-Xin Tang, Zhi-Shu Tang
PMID29724065
期刊Molecules
发布时间2018-05
DOI10.3390/molecules23051062

实验完整度

包含DSS小鼠模型、细胞因子检测、组织病理、免疫组化和Western blot等实验,验证了TRYP对两条信号通路的影响,但未涉及体外细胞模型或患者样本等更多证据层级。

主要模型

DSS诱导的结肠炎小鼠模型

重点核对

小鼠模型:雄性SD小鼠,体重20 ± 2 g,购自西安交通大学医学院实验动物中心 DSS诱导:5% DSS(分子量40,000 Da)饮水6天诱导结肠炎 给药方案:TRYP设39.2 mg/kg、78.4 mg/kg和156.8 mg/kg三个剂量,每日两次,灌胃给药8天;阳性对照为磺胺柳氮吡啶125 mg/kg 检测指标:临床活动评分(CAS)、细胞因子水平(IL-6、TNF-α等)、组织病理评分、NF-κBp65和p-STAT3表达水平 统计分析:重复至少三次,数据以mean ± SEM表示,采用Student's t-test或Mann-Whitney U检验,p < 0.05为显著

摘要

炎症性肠病(IBD)是一个显著的健康问题,可能严重影响人类生活质量。先前,色胺酮(TRYP)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎的保护作用已被证实,但具体机制仍不清楚。研究表明,TRYP可以减轻DSS诱导的结肠炎小鼠的体重减轻并改善其健康状况。苏木精-伊红染色显示,TRYP可以改善结肠组织的组织病理学结构。使用免疫化学和蛋白质印迹法研究了两种信号通路(TNF-α/NF-κBp65和IL-6/STAT3)。检测的两种细胞因子TNF-α和IL-6的浓度显示,TRYP治疗后其水平降低。TRYP治疗后,细胞质中NF-κBp65的蛋白表达水平升高。然而,给予TRYP后,细胞核中NF-κBp65的蛋白水平降低。检测了NF-κBp65的抑制蛋白IκBα的表达水平,结果表明TRYP可以抑制IκBα的降解。TRYP抑制了STAT3的磷酸化水平,并且给予TRYP后STAT3和p-STAT3的表达水平降低。我们得出结论,TRYP通过抑制IκBα的降解和STAT3的磷酸化,调节TNF-α/NF-κBp65和IL-6/STAT3信号通路,从而改善DSS诱导的结肠炎小鼠的健康状况。

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
色胺酮(TRYP)对DSS诱导的结肠炎小鼠的保护作用及其分子机制是否涉及TNF-α/NF-κB和IL-6/STAT3信号通路?
核心机制
TRYP通过抑制IκBα的降解,减少NF-κBp65向细胞核的转移,并抑制STAT3的磷酸化,从而调节TNF-α/NF-κB和IL-6/STAT3信号通路,发挥保护作用。
主要证据
DSS诱导的结肠炎小鼠模型实验显示,TRYP治疗降低了IL-6和TNF-α水平,改善结肠组织病理;免疫组化和Western blot显示TRYP增加细胞质NF-κBp65水平、降低细胞核NF-κBp65水平,并抑制STAT3磷酸化。
研究意义
研究确认TRYP对结肠炎的保护作用,并揭示其与NF-κB和STAT3通路相关的分子机制,为TRYP作为治疗IBD的潜在药物提供实验依据。

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DSS诱导的结肠炎小鼠模型

模拟人类溃疡性结肠炎,评估TRYP的保护作用。

雄性SD小鼠饮用含5% DSS的蒸馏水6天诱导结肠炎,对照组给予蒸馏水。

2

TRYP给药及临床活动评分

评估TRYP对结肠炎小鼠症状的改善效果。

诱导后,分别给予蒸馏水、磺胺柳氮吡啶(125 mg/kg)和TRYP(39.2, 78.4, 156.8 mg/kg,每日两次)灌胃8天,每日记录临床活动评分(CAS),包括体重减轻、粪便粘稠度和直肠出血。

3

细胞因子水平检测

检测促炎和抗炎细胞因子水平,筛选与TRYP作用相关的关键细胞因子。

取眼球血离心,用ELISA试剂盒检测IL-6、TNF-α、IL-1β和IL-10的浓度。

4

结肠组织病理学评估

评估TRYP对结肠组织结构的保护效果。

取结肠固定、包埋、切片,H&E染色后进行盲法组织病理学评分,评估炎性细胞浸润和组织损伤。

5

免疫组化检测NF-κBp65和p-STAT3表达

观察TRYP对NF-κBp65和p-STAT3表达水平的影响。

对结肠组织切片进行免疫组化染色,使用NF-κBp65和p-STAT3抗体,DAB显色,使用Image Pro Plus 6.0软件测量阳性细胞率。

6

Western blot验证信号通路蛋白表达

定量分析TRYP对NF-κBp65、IκBα和STAT3蛋白表达的影响。

从结肠组织提取蛋白,BCA法测定浓度,SDS-PAGE电泳、转膜、抗体孵育,ECL显色检测。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
葡聚糖硫酸钠MP Biomedicals--
柳氮磺吡啶----
IL-6 ELISA试剂盒Neobioscience201701
TNF-α ELISA试剂盒Neobioscience201701
IL-1β ELISA试剂盒Suzhou Calvin Biological Science and Technology Co.201611
IL-10 ELISA试剂盒Suzhou Calvin Biological Science and Technology Co.201611
免疫组化试剂盒KeyGENKGOS60
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242S
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145S
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Millipore--
ECL Western blot检测试剂Millipore--
RIPA裂解液Heart Biological Technology Co.--
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242S
IκBα抗体Cell Signaling Technology4812S
STAT3抗体Cell Signaling Technology12460S
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145S

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
动物模型构建
小鼠品系、性别、体重、DSS分子量、DSS浓度、诱导时间、对照组处理
阅读提示:见Methods 4.1节
给药方案
TRYP剂量、给药频次、给药途径、给药持续时间、阳性对照药物及剂量、是否继续给予DSS
阅读提示:见Methods 4.1节
临床活动评分
评分指标(体重减轻、粪便粘稠度、直肠出血)、评分频率、评分范围
阅读提示:见Methods 4.2节
细胞因子检测
血清样本制备方法、ELISA试剂盒品牌及货号、检测的细胞因子种类
阅读提示:见Methods 4.3节
组织病理学评估
结肠固定液、固定时间、包埋方法、染色方法、评分标准的具体描述
阅读提示:见Methods 4.4节
免疫组化
抗原修复条件、一抗浓度(文中未明确说明)、二抗、显色方法、定量分析软件
阅读提示:见Methods 4.5节
Western blot
蛋白提取方法、BCA定量、SDS-PAGE条件、转膜条件、抗体稀释比例(文中未明确但二抗为1:3000)、检测方法
阅读提示:见Methods 4.6节