辣蓼黄酮乙酸乙酯部位通过核因子-κB和丝裂原活化蛋白激酶通路调节伪狂犬病病毒诱导的RAW264.7细胞炎症

Ethyl acetate fraction of flavonoids from Polygonum hydropiper L. modulates pseudorabies virus-induced inflammation in RAW264.7 cells via the nuclear factor-kappa B and mitogen-activated protein kinase pathways.

作者信息Chun-Zhi Ren, Wen-Yue Hu, Jun-Cheng Li, Ying-Hong Xie, Ni-Na Jia, Jun Shi, Ying-Yi Wei, Ting-Jun Hu
PMID32999131
发布时间2020-12-26
DOI10.1292/jvms.20-0263

实验完整度

包含体外细胞模型(RAW264.7细胞)建立PRV感染炎症模型,检测细胞活力、NO、ROS、炎症因子分泌和mRNA表达,并通过Western blot验证NF-κB和MAPK通路蛋白磷酸化,机制验证完整。

主要模型

RAW264.7细胞(小鼠巨噬细胞) PRV感染RAW264.7细胞炎症模型 PK-15细胞(用于病毒扩增)

重点核对

PRV感染复数(MOI=1.1) FEA处理浓度(25、50、100 μg/ml) LPS阳性对照浓度(1.0 μg/ml) 处理时间(PRV吸附1.5小时后加药,继续培养8小时) 细胞分组(对照组、LPS组、PRV组、rutin组、FEA25/50/100组)

摘要

伪狂犬病病毒(PRV)感染会导致严重的炎症反应和组织损伤,许多天然草药通过调节炎症反应对病毒感染具有保护作用。通过乙醇提取和乙酸乙酯分级萃取制备了辣蓼黄酮的乙酸乙酯部位(FEA)。以PRV感染的RAW264.7细胞建立炎症模型,通过测定细胞活力、一氧化氮(NO)产生、活性氧(ROS)释放以及炎症因子、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)的mRNA表达来评估FEA的抗炎活性。通过分析核因子-κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中关键蛋白的磷酸化和核转位来研究其作用机制。我们的研究结果表明,PRV诱导RAW264.7细胞产生炎症反应,该反应与脂多糖(LPS)刺激的细胞相似。FEA显著抑制NO合成,并下调COX-2、iNOS和炎症因子的表达和分泌(P<0.05或P<0.01)。FEA还减少NF-κB p65向细胞核的转位,并降低MAPK磷酸化,表明NF-κB/MAPK信号通路可能与病毒感染期间的炎症反应密切相关。研究结果表明,FEA作为一种天然产物,能够通过减轻炎症反应来治疗病毒感染,具有潜在的药用价值。

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
辣蓼黄酮乙酸乙酯部位(FEA)能否调节伪狂犬病病毒(PRV)诱导的RAW264.7细胞炎症反应及其作用机制。
核心机制
FEA通过抑制NF-κB信号通路中IκBα的磷酸化和降解,减少NF-κB p65的核转位,并抑制MAPK通路中p38、ERK1/2和JNK1/2的磷酸化,从而下调炎症因子的表达和分泌。
主要证据
在PRV感染的RAW264.7细胞模型中,FEA显著降低NO和ROS产生,抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、COX-2和iNOS的分泌及mRNA表达,并通过Western blot验证了NF-κB和MAPK通路蛋白磷酸化的变化。
研究意义
FEA作为天然产物,通过减轻炎症反应可能具有治疗病毒感染的潜力。

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

FEA制备与质量控制

获取并表征FEA,确保其有效成分含量。

采用乙醇提取和乙酸乙酯分级萃取制备FEA,通过紫外分光光度法测定总黄酮含量,通过HPLC测定芦丁、槲皮苷和槲皮素的含量。

2

建立PRV感染RAW264.7细胞炎症模型

建立炎症模型,验证PRV成功感染细胞并诱导炎症。

用MOI=1.1的PRV感染RAW264.7细胞,设置LPS阳性对照,检测细胞活力、NO和ROS水平以及炎症因子表达,确认炎症模型建立。

3

评估FEA对细胞活力和炎症指标的影响

测定FEA对PRV诱导的细胞活力、NO、ROS和炎症因子分泌的影响。

用不同浓度FEA处理PRV感染的RAW264.7细胞,通过CCK-8、NO检测试剂盒、ROS检测试剂盒和ELISA检测相关指标。

4

检测炎症相关基因mRNA表达

分析FEA对PRV诱导的炎症因子和关键酶mRNA表达的影响。

通过q-PCR检测TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、MCP-1、COX-2、iNOS和NF-κB p65的mRNA表达,以β-actin为内参。

5

验证NF-κB和MAPK信号通路蛋白表达及磷酸化

探究FEA抗炎作用的分子机制,验证对NF-κB和MAPK通路的抑制作用。

通过Western blot检测COX-2、iNOS蛋白水平,以及IκBα、p-IκBα、NF-κB p65、p-NF-κB p65、p38、p-p38、JNK、p-JNK、ERK、p-ERK的表达和磷酸化水平。

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。

检测细胞活力和毒性
检测基因表达
检测蛋白表达
统计与分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
脂多糖Sigma Aldrich--
2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯Sigma Aldrich--
高糖DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素钠Gibco--
链霉素Gibco--
CCK-8试剂盒Beyotime Institute--
BCA蛋白测定试剂盒Beyotime Institute--
一氧化氮检测试剂盒Nanjing Jiancheng--
活性氧检测试剂盒Nanjing Jiancheng--
iNOS检测试剂盒Nanjing Jiancheng--
小鼠TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10和COX-2的ELISA试剂盒Neobioscience--
RNAiso Plus试剂盒Takara Biotechnology--
PrimeScript® RT试剂盒Takara Biotechnology--
SYBR® Premix Ex Taq™ II 试剂盒Takara Biotechnology--
RIPA裂解液CWBIO--
核浆蛋白提取试剂盒CWBIO--
兔抗iNOS、COX-2、IκBα、p-IκBα、NF-κB p65、p-NF-κB p65、p38、p-p38、JNK、p-JNK、ERK、p-ERK、β-actin和PCNA抗体Cell Signaling Technology--
HRP标记的山羊抗兔IgGCell Signaling Technology--
ECL发光试剂Merck Millipore--
其他研究级试剂Sinopharm Group Co., Ltd.--
PK-15细胞Type Culture Collection of the Chinese Academy of Sciences--
RAW264.7细胞Type Culture Collection of the Chinese Academy of Sciences--
辣蓼Tai Hua Pharmaceutical Co., Ltd.--
纤维素酶和果胶酶----
XDA-8大孔树脂----
UVmini-1240紫外分光光度计Shimadzu--
Waters 2695分离单元Waters--
Waters 2998光电二极管阵列检测器Waters--
Waters X Bridge™ C18高效液相色谱柱Waters--
CFX96™实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
多功能酶标仪Tecan--
Bio-Rad化学发光成像系统Bio-Rad--
SPSS 23.0统计软件----
ImageJ图像分析软件----

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
FEA制备
酶解条件(酶浓度0.25% W/V,50°C,1.5小时)、乙醇浸提时间(室温24小时)、XDA-8树脂洗脱乙醇浓度(75%)
阅读提示:Materials and Methods: Preparation of ethyl acetate fraction of flavonoids (FEA)
细胞培养与病毒扩增
细胞系(PK-15和RAW264.7)、培养基(高糖DMEM+10% FBS+100 U/ml青霉素+100 μg/ml链霉素)、培养条件(37°C,5% CO2)、病毒株(PRV-GXLB-2013)、TCID50方法
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture and virus analysis
PRV感染与FEA处理
MOI(1.1)、感染时间(1.5小时后换液)、FEA浓度(25、50、100 μg/ml)、阳性对照芦丁浓度(40 μg/ml)、LPS浓度(1.0 μg/ml)、处理总时间(8小时)
阅读提示:Materials and Methods: Infection of RAW264.7 cells with PRV
细胞活力与炎症指标检测
细胞接种密度(96孔板2×10^4/孔,24孔板5×10^5/孔,6孔板5×10^6/孔)、NO和ROS检测方法、ELISA检测指标(TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、COX-2)、iNOS活性检测方法
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability test, NO determination, ROS determination, Determination of inflammatory cytokines and activities of COX-2 and iNOS
基因表达分析
qPCR引物序列(文中列出)、β-actin内参、反应条件(95°C 30s,35个循环:95°C 10s,55°C 10s,72°C 15s,最终延伸72°C 10min)、2^-ΔΔCq计算方法
阅读提示:Materials and Methods: qPCR analysis of gene expression
Western blot分析
蛋白提取方法(RIPA裂解液加蛋白酶和磷酸酶抑制剂)、核浆分离试剂盒、蛋白上样量(50 μg)、一抗列表(iNOS等14种)、二抗浓度、孵育条件(一抗4°C过夜,二抗37°C 1.5小时)
阅读提示:Materials and Methods: Western blot determination of protein expression and phosphorylation
统计分析
统计方法(one-way ANOVA + Bonferroni post-hoc test)、软件(SPSS 23.0)、显著性水平(P<0.05, P<0.01)
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis