天然黄酮类化合物二氢槲皮素阻断Trim14-JAK1-STAT3信号并缓解类风湿关节炎中的疼痛-抑郁共病

Natural flavonoid dihydroquercetin blocks Trim14-JAK1-STAT3 signaling and relieves pain-depression comorbidity in rheumatoid arthritis

作者信息Xiao-Wei Ni, Bin Chai, Zi-Meng Li, Xin-Pei Li, Chen Sun, Xiao-Ling Yuan, Ya-Bin Zhang, Yan Zhang, Wen-Juan Qian, Hai-Long Zhang
PMID42393024
发布时间2026-07-01
DOI10.1038/s41398-026-04221-0

实验完整度

包含临床血清学、细胞和动物模型、基因沉默、分子对接与动力学模拟,以及多种行为学验证,证据层级多样。

主要模型

CIA小鼠模型 10例RA患者和10例健康对照的血清样本 小鼠脊髓背角L3-L5节段

重点核对

CIA模型中Trim14 siRNA剂量(5 nM,每周一次鞘内或膝关节注射) DHQ给药剂量和时间(100 mg/kg,口服灌胃,d22-d35) 疼痛行为学检测(von Frey和热辐射刺激时间点) 分子对接和分子动力学模拟参数(PDB: 6JBM, PubChem: 442588, 100 ns)

摘要

类风湿关节炎(RA)常并发慢性疼痛、焦虑和抑郁,然而将外周炎症与中枢情感功能障碍联系起来的神经免疫机制仍不清楚。在此,我们证明天然黄酮类化合物二氢槲皮素(DHQ)阻断Trim14并缓解RA中的疼痛-抑郁共病。RA患者血清Trim14升高,并与临床症状严重程度相关。我们确定Trim14是脊髓背角神经元中JAK1/STAT3信号的一个促成因素,促进胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠的伤害性敏化和情感症状。鞘内注射Trim14 siRNA可减轻滑膜炎症、炎性疼痛和焦虑-抑郁行为。分子对接和分子动力学模拟显示,DHQ以亚微摩尔亲和力占据Trim14 PRYSPRY底物识别口袋。长期DHQ治疗通过抑制CIA小鼠脊髓Trim14-JAK1-STAT3轴改善伤害性症状和情感症状。这些发现表明Trim14是慢性炎症性疾病中疼痛-抑郁共病的潜在神经免疫靶点,DHQ是一种天然药物调节剂。

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
脊髓背角神经元Trim14是否通过JAK1/STAT3信号促进RA慢性疼痛和共病焦虑-抑郁,以及天然黄酮DHQ是否通过抑制该信号缓解这些症状。
核心机制
Trim14在脊髓背角神经元和滑膜中上调,增强JAK1/STAT3信号传导,导致伤害性敏化和情感障碍;DHQ通过占据Trim14 PRYSPRY结构域口袋抑制该轴。
主要证据
RA患者血清Trim14与NRS、HAMA、HAMD评分正相关;CIA小鼠中Trim14 siRNA或DHQ治疗降低JAK1和p-STAT3表达,减轻疼痛和焦虑-抑郁行为;分子对接和MD模拟显示DHQ以亚微摩尔亲和力结合Trim14。
研究意义
Trim14可能作为RA疼痛-抑郁共病的治疗靶点,DHQ作为天然药物调节剂,为慢性炎症性疾病的治疗提供新策略。

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

临床样本分析

检测RA患者和健康对照中血清Trim14和IL-1β水平,并评估其与临床疼痛和情感症状的相关性。

收集10例RA患者和10例健康对照血清,通过ELISA检测Trim14和IL-1β,采用NRS、HAMA、HAMD评分评估症状,并进行相关分析。

2

CIA小鼠模型建立与验证

建立RA小鼠模型,并验证其表现出滑膜炎症和慢性炎性痛。

DBA/1小鼠在第0天和第21天皮下注射牛II型胶原与CFA/IFA混合液建立CIA模型,评估足爪肿胀、HE染色滑膜病理,以及机械和热痛觉过敏。

3

脊髓背角Trim14和JAK1/STAT3表达与分布检测

检测CIA小鼠脊髓背角中Trim14和JAK1/STAT3的表达变化及其在神经元、胶质细胞的分布。

通过Western blot检测L3-L5 SDH中Trim14、JAK1、STAT3、p-STAT3水平,通过免疫荧光共标检测Trim14与NeuN、Iba1、GFAP的共定位。

4

Trim14 siRNA干预

敲低Trim14后观察其对CIA小鼠滑膜炎症、疼痛行为和情感行为的影响。

在第21天开始每周一次膝关节局部或鞘内注射Trim14 siRNA,评估滑膜Trim14和IL-1β表达、足爪肿胀、疼痛阈值,以及焦虑和抑郁行为。

5

DHQ分子模拟和体内给药

通过分子对接和MD模拟预测DHQ与Trim14的结合模式,并评估DHQ在CIA小鼠中的治疗效果。

使用AutoDock Vina进行分子对接,AMBER进行100 ns MD模拟,随后对CIA小鼠从d22到d35每天口服DHQ(100 mg/kg),检测疼痛和情感行为及信号分子表达。

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
完全弗氏佐剂sigmaF5881
不完全弗氏佐剂----
牛II型胶原蛋白chondrex20022
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶抑制剂混合物NCM BiotechP001
硝酸纤维素膜MilliporeHATF0010
抗Trim14抗体Biossbs-16724R
抗JAK1抗体Proteintech66466-1-Ig
抗STAT3抗体Proteintech60199-1-Ig
抗p-STAT3抗体Abcamab76315
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
HRP标记的山羊抗小鼠IgG二抗Invitrogen#31430
HRP标记的山羊抗兔IgG二抗Invitrogen#31460
ImageQuant LAS4000 Mini成像仪GE Healthcare--
Alexa Fluor 488标记的山羊抗小鼠IgG二抗Abcamab150129
Alexa Fluor 555标记的山羊抗兔IgG二抗Abcamab150074
人Trim14 ELISA试剂盒FineTestEH13190
二氢槲皮素Jilin Jianwei Natural Biotechnology--
Anymaze视频跟踪系统Stoelting--
GraphPad Prism 10GraphPad Software--

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
临床样本收集
RA患者纳入标准(2010 ACR/EULAR, DAS28-CRP>3.2, 病程>6个月),排除标准(其他自身免疫病、严重器官功能障碍、3个月内使用生物制剂)
阅读提示:Materials and methods: Ethical approval
CIA模型建立
DBA/1小鼠周龄(7周)、体重(18-22g),胶原浓度(1 mg/mL),注射体积(0.1 mL),加强免疫时间(第21天)
阅读提示:Materials and methods: Animal models
疼痛行为学检测
von Frey纤维丝克数(0.07和0.4 g),刺激次数(10次),间隔(5 s);热辐射截止时间(15 s),检测时间点(d0, d20, d28, d35)
阅读提示:Materials and methods: Paw withdrawal frequency threshold, Paw withdrawal thermal latency
Trim14 siRNA干预
siRNA序列(5'-CCTGTCAAGAACTTCTTTA-3'),浓度(5 nM),注射体积(20 μL),注射途径(鞘内/膝关节),频率(每周一次,从d21开始)
阅读提示:Materials and methods: RNA interference of Trim14
DHQ治疗
DHQ剂量(100 mg/kg),给药方式(口服灌胃),给药时间(d22-d35,每日一次)
阅读提示:Materials and methods: Drug administration
分子模拟
PDB ID(6JBM),PubChem CID(442588),对接软件(AutoDock Vina 1.2.3),exhaustiveness=32,MD软件(AMBER 24),力场(ff14SB/GAFF2),水模型(TIP3P),温度(298K),压力(1 atm),模拟时长(100 ns,三重复)
阅读提示:Materials and methods: Molecular docking and molecular dynamics simulation