分享

中药与类器官技术结合研究,发现甘草大用处

 盛合瑞类器官 2023-11-06 发布于江苏

本文主要研究甘草中的一种活性成分——甘草黄酮A(Licochalcone A),探讨其对肠上皮细胞更新的影响及其与 uc.173 相关的机制,探索中药甘草在治疗肠道炎症性疾病方面的应用。

药用植物作为用来治疗疾病的传统药物,具有促进人类健康的巨大潜力。其中黄酮类化合物,尤其是查耳酮对肠上皮细胞更新的影响仍然未知。因此,本研究首先考察了Lico A对肠上皮再生相关T-UCRs表达的影响,以评估其在治疗肠上皮萎缩方面的潜在用途。研究人员利用体外、体内和体外模型,包括两种类型的肠上皮细胞(IECs)、肠干细胞衍生的类器官和肠粘膜萎缩小鼠,来探讨甘草酸苷对肠上皮再生的促进作用及其可能的机制。

图文摘要

使用 IE-6 和 Caco-2 细胞评估 Lico A 对 IECs 的凋亡、增殖和迁移的影响。肠器官模型用于研究 Lico A 促进肠器官发育的体内外效应和机制。用C57BL/6J小鼠(包括正常小鼠和uc.173缺陷小鼠)研究Lico A对肠粘膜更新的体内效应。

研究还检测了肠粘膜萎缩过程中表达差异超过两倍的 13 个 T-UCR 的表达情况。RT-qPCR 结果显示,Lico A(10 μM)处理后,uc.173 和 uc.138 的表达增加,而 uc.457 的水平降低(图 1b-d)。具体如下:

图1 (a)Lico A的化学结构。(b-d)LicoA(10μM)调节与肠上皮细胞生长相关的t-ucr的表达。用Lico A以指定浓度处理Caco-2细胞48h。值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。

在经 Lico A 处理的 IECs 中,与肠粘膜更新有关的三个 T-UCRs 的表达发生了变化。Lico A通过uc.173/miR-195途径促进IECs的增殖并抑制其凋亡。此外,Lico A还能挽救uc.173缺陷小鼠肠类器官的生长停滞和uc.173缺陷小鼠肠粘膜的萎缩。

LicoA 对与肠粘膜再生有关的 T-UCRs 表达的影响粘膜再生

实验结果表明,LicoA可以显著提高uc.173和uc.138的表达水平,同时降低uc.457的表达水平。这些T-UCRs基因在肠黏膜萎缩时的表达水平与正常情况下有很大的差异。因此,LicoA对T-UCRs基因表达的调节作用可能是促进肠黏膜细胞更新的重要机制之一。

图2 Lico A对iec细胞增殖、凋亡和迁移的影响。(a)LicoA增加IEC-6和Caco-2细胞增殖的结果。值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。(b)流式细胞术实验结果显示,在指定浓度下的48hLicoA处理可抑制IEC-6细胞的凋亡率。(c)(b).的定量结果值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。(d)(b).中描述的细胞周期(e)(b).中流式细胞术实验中细胞的增殖指数值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。(f) Lico A在指定浓度下促进了IEC-6细胞的迁移。(g)(f)的定量结果。值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。(h) Lico A逆转了DFMO诱导的IEC-6细胞生长阻滞。使用DFMO(3 mM)处理IEC- 6细胞。值为平均± SEM(n = 5)。#p <与对照组比较0.05;*p <与DFMO组比较0.05。(i) Lico A挽救了DFMO诱导的48hIEC-6细胞迁移延迟。使用DFMO(3 mM)处理IEC-6细胞。

图3 Lico A调节uc。173/miR/195在iec中的表达。(a) uc。用Lico A处理48/96 h的Caco-2和IEC-6细胞中的173和miR-195水平。值为平均± SEM(n = 5)。*p <与对照组比较为0.05。(b) Lico A逆转了DMFO诱导的uc。173/miR-195在96 h的2细胞中异位表达。值为平均± SEM(n = 5)。#p <与对照组比较0.05;*p <与DFMO组比较0.05。(c-d)LicoA挽救了uc的异位表达。173/miR-195由uc引起。173.iec缺乏。(c) Caco-2;(d) IEC-6。uc.173通过转染sirna(si-uc。持续48小时。值为平均± SEM(n = 5)。#p < 0.05与si-NC组(NC:阴性对照)比较;*p < 0.05与si-uc组比较0.05。173个组。(e)用mimc NC(NC:阴性对照)或模拟miR-195处理48小时的IEC-6细胞中miR-195的水平。值为平均± SEM(n = 5)。#p < 0.05与模拟-nc组比较。(f)miR-195的过表达消除了licoa诱导的uc的增加。173在IEC-6细胞中的表达。用mimic-miR-195转染细胞48 h。值为平均± SEM(n = 5)。#p <与NC:阴性对照)组比较;*p <与mimmir-195组相比为0.05。

甘草 A 对 IEC 细胞增殖、凋亡和迁移的影响

Lico A可以显著增加IEC-6和Caco-2细胞的增殖率,同时抑制IEC-6细胞的凋亡率。此外,Lico A还可以促进IEC细胞的迁移。

甘草酸苷 A 对 IECs 中 uc.173/miR-195 表达的影响

实验结果表明,甘草酸苷A(Lico A)可以显著提高IECs中uc.173的表达水平,同时降低其下游miR-195的表达水平。此外,Lico A还可以逆转DFMO处理引起的uc.173水平下降和miR-195过度表达的异常现象。进一步的实验发现,uc.173的沉默和miR-195的过度表达可以减弱Lico A对IEC细胞增殖和凋亡的促进作用,这表明Lico A可以通过调节uc.173/miR-195信号通路来促进IEC细胞的更新。

uc.173沉默和miR-195过表达会减弱lico A对IEC细胞的影响

当uc.173被沉默或miR-195被过度表达时,Lico A对IEC细胞增殖和凋亡的促进作用被减弱。这表明uc.173和miR-195在Lico A促进IEC细胞更新的过程中发挥了重要的作用。

Lico A对肠干细胞类器官的影响

使用小鼠小肠粘膜中的原代小囊泡分离出肠干细胞,从而培养出由多种细胞类型组成的肠干细胞类器官。在这种肠干细胞类器官中,Lico A(10μM)可以显著增加器官的生长,使得培养2天后的enteroid/entersphere比例增加。此外,实验结果还表明,uc.173的沉默可以抑制肠干细胞类器官的生长,而Lico A可以逆转uc.173沉默引起的肠干细胞类器官生长抑制。

图4 沉默uc.173或过表达miR-195可在48小时内减弱lico A对IECs细胞的影响(a-b)沉默uc.173(a)和过表达miR-195(b)均可减弱lico A对IEC-6细胞增殖的促进作用。(b)都会减弱 Lico A 对 IEC-6 细胞增殖的促进作用。数值为平均值 ± SEM(n = 5)。与 si-NC 组(a)或 mimic-NC 组(b)相比,#p <0.05;与 si-NC + Lico A 组(a)或 mimic-NC + Lico A 组(b)相比,*p < 0.05。(c-f)沉默 uc.173(c-d)和过表达 miR-195(e-f)均可消除 Lico A 对 IEC-6 细胞凋亡的影响。(c)和(e)各组细胞凋亡率。(d)和(f)(c)和(e)的定量结果。数值为平均值 ± SEM(n = 5)。与 si-NC 组(c)或 mimic-NC 组(e)相比,#p < 0.05;与 si-NC + Lico A 组(c)或 mimic-NC + Lico A 组(e)相比,*p < 0.05。

图5 Lico A 对肠器官生长的影响。(a) 有/无 Lico A 培养 2 天的小肠类器官的显微图像。(b) Lico A 处理 2 天后,肠泡/肠球的比例增加。*与对照组相比,P < 0.05。

图6 Lico A能改善缺乏uc.173的小肠器官的形态。(a) 小肠类器官显微镜下的形态变化。(b) 石蜡切片的 H/E 染色。

甘草酸苷 A 对 FAST 和 uc.173 缺乏症诱发的肠道粘膜萎缩

实验结果表明,Lico A可以显著促进肠道粘膜的更新,从而减轻FAST和uc.173缺乏症诱发的肠道粘膜萎缩。具体来,Lico A可以显著增加肠道干细胞的数量和增殖率,同时减少肠道上皮细胞的凋亡率。此外,Lico A可以显著增加肠道干细胞类器官的生长,从而促进肠道粘膜的更新。

图7 Lico A 可促进 si-uc.173 处理的小肠类器官中的 uc.173 水平及下游蛋白的表达。(a) 用荧光 LNA-RNA 检测探针进行原位杂交,显示了小肠类器官中 uc.173 的表达。(b)ki67(绿色)的免疫荧光图像、Wnt3a(绿色)和 DAPI(蓝色)的免疫荧光图像。(有关本图例中颜色的解释,读者可参考图例中颜色的解释,请读者参阅本文的网络版

图8 Lico A 可促进 C57BL/6J 小鼠禁食 48 小时后肠粘膜损伤的恢复。小肠(a)和大肠(b)粘膜的病理变化(H/E 染色)。小鼠小肠中 ki67(c)和 BrdU(d)的免疫组化结果。

图9 Lico A 对缺乏 uc.173 的 C57BL/6J 小鼠的影响。(a) 用荧光 LNA-RNA 检测探针对小鼠小肠中的 uc.173 进行原位杂交。小鼠小肠(b)和大肠(c)上皮粘膜的 H/E 染色结果。(d)在(a).组中所述的小肠中指示基因的免疫印迹以SDHA作为管家基因。N-P:非磷酸化。

本文的研究结果表明,靶向 T-UCRs 可能是促进上皮再生的新型治疗方法,通过刺激肠粘膜再生,Lico A 有可能成为治疗 FAST 和 uc.173 缺乏症引起的肠粘膜萎缩的有效天然疗法。研究发现,Lico A 能显著增加肠干细胞的数量和增殖率,降低肠上皮细胞的凋亡率,促进肠干细胞类器官的生长,从而促进肠粘膜的更新。这表明,Lico A 可能是一种治疗肠道炎症疾病的有效药物。

参考信息

Licochalcone A promotes renewal of intestinal mucosa through modulating uc.173.J Ethnopharmacol. 2024 Jan 10;318(Pt B):117044. doi: 10.1016/j.jep.2023.117044.PMID: 37586439.

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多