热休克蛋白60对苦参碱抑制小胶质细胞活化的神经保护作用

Neuroprotective effect of heat shock protein 60 on matrine-suppressed microglial activation.

作者信息Rui Zhang, Yunhong Li, Xiaolin Hou, Zhenhua Miao, Yin Wang
PMID28781634
发布时间2017-08
DOI10.3892/etm.2017.4691

实验完整度

研究包含细胞活力检测、Western blotting和ELISA等实验,验证了MT对HSP60、TLR-4、MyD88、caspase-3和TNF-α的影响,但缺乏动物模型或体内验证。

主要模型

LPS激活的BV2小鼠小胶质细胞

重点核对

BV2细胞培养于含10% FBS的DMEM中,37°C、5% CO2 LPS预处理浓度:1 µg/ml,处理时间:30 min MT处理浓度:5、10、20或50 µg/ml,处理时间:24 h;后续实验使用7.5 µg/ml 细胞活力检测:CCK-8法,细胞密度5×10^4 cells/well Western blotting检测靶蛋白:HSP60、HSF-1、TLR-4、MyD88、caspase-3、β-actin

摘要

苦参碱(MT)是从苦参属植物中分离出的主要活性生物碱。既往研究报道,MT在中枢神经系统(CNS)中具有抗炎作用。然而,MT神经保护作用的潜在分子机制仍不清楚,尤其是热休克蛋白60(HSP60)的作用。小胶质细胞是CNS中的巨噬细胞,通过产生各种促炎和神经毒性因子在先天免疫系统中发挥重要作用。此外,活化的小胶质细胞释放HSP60,引起自身免疫反应。本研究旨在探讨MT是否通过抑制HSP60信号通路来抑制小胶质细胞的活化。结果表明,MT处理显著降低了LPS活化的BV2小胶质细胞中HSP60的表达和释放。细胞外HSP60是Toll样受体4(TLR-4)的配体;因此,推测分泌的HSP60可以与微胶质细胞上的TLR-4结合并激活TLR-4信号通路。如预期所料,Western blotting和ELISA结果显示,MT显著抑制了LPS诱导的TLR-4、髓样分化初级反应蛋白MyD88、caspase-3和肿瘤坏死因子-α的增加。总之,本研究结果为以微胶质细胞活化为特征的神经退行性疾病的预防和治疗提供了新的方向。

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
苦参碱是否通过抑制HSP60信号通路来抑制小胶质细胞的活化,从而发挥神经保护作用?
核心机制
MT抑制LPS诱导的HSP60表达和释放,进而抑制TLR-4/MyD88信号通路,减少caspase-3和TNF-α的产生,从而抑制小胶质细胞活化。
主要证据
在LPS刺激的BV2细胞中,MT显著降低HSP60、HSF-1、TLR-4、MyD88和caspase-3的蛋白表达,并减少HSP60和TNF-α的释放,同时提高细胞活力。
研究意义
为以微胶质细胞活化为特征的神经退行性疾病的预防和治疗提供了新的方向。

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

建立小胶质细胞活化模型并检测细胞活力

验证MT对LPS刺激的BV2细胞活力的影响,并确定后续实验所用MT浓度。

使用1 µg/ml LPS刺激BV2细胞30 min建立活化模型,再用不同浓度MT处理24 h,通过CCK-8法检测细胞活力。

2

检测HSP60和HSF-1的表达

验证MT对LPS诱导的HSP60及其转录因子HSF-1表达和释放的影响。

Western blotting检测细胞内HSP60和HSF-1蛋白表达,ELISA检测细胞外HSP60的释放。

3

检测TLR-4/MyD88信号通路蛋白表达

验证MT对LPS诱导的TLR-4、MyD88和caspase-3蛋白表达的影响。

Western blotting检测TLR-4、MyD88和caspase-3的蛋白表达。

4

检测炎性因子TNF-α的释放

验证MT对LPS诱导的TNF-α释放的影响。

ELISA检测培养上清中TNF-α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。

验证细胞活力
验证蛋白表达
验证细胞因子分泌

产品清单

实验环节名称品牌货号
BV2小鼠小胶质细胞Cell Bank of the Chinese Academy of Sciences--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
脂多糖Sigma-Aldrich--
苦参碱Sigma-Aldrich--
CCK-8试剂盒BestBio--
抗β-肌动蛋白抗体ZSGB-BIOTA-09
抗HSP60抗体Stressgen BiotechnologiesADI-SPA-806-D
抗HSF-1抗体Stressgen BiotechnologiesADI-SPA-950-D
抗caspase-3抗体Cell Signaling Technology9665
抗MyD88抗体Cell Signaling Technology4283
抗TLR-4抗体Cell Signaling Technology2219
抗小鼠二抗--ZB-2305
抗兔二抗--ZB-2301
BCA试剂盒Pierce--
ECL试剂盒Pierce--
TNF-α ELISA试剂盒Xinbosheng BiotechnologyEMC102a.96
HSP60 ELISA试剂盒Beijing Chenglin BiotechnologyE-20344

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
细胞培养
BV2细胞培养条件:DMEM+10% FBS,37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
细胞处理
LPS浓度1 µg/ml,处理30 min;MT浓度5、10、20、50 µg/ml,处理24 h
阅读提示:Materials and methods, Cell culture; Results
细胞活力检测
CCK-8法,细胞密度5×10^4 cells/well,检测波长450 nm
阅读提示:Materials and methods, Cell viability assay; Figure 1 legend
Western blotting
一抗稀释比:HSP60 1:1000,MyD88 1:1000,HSF-1 1:1000,TLR-4 1:1000,caspase-3 1:2000,β-actin 1:1000;二抗1:5000
阅读提示:Materials and methods, Western blotting
ELISA
检测培养上清中TNF-α和HSP60,检测波长450 nm
阅读提示:Materials and methods, ELISA for TNF-α and HSP60; Figures 2 and 4 legends