甲基黄连碱靶向Aurora-B抑制银屑病的机制研究

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背景:银屑病是一种常见的免疫介导的慢性炎症性皮肤病,全球患病率约为2%。其病理特点是角质形成细胞的过度增殖和异常分化,影响患者的皮肤、指甲和关节。研究表明,银屑病会影响患者的自尊,发生心脏病、肥胖、糖尿病、关节炎、抑郁症等疾病的风险增加,从而降低生活质量。银屑病易复发,迁延不愈,其完全治愈是当前面临的主要难题,这一问题的解决有利于提高患者的生活质量和降低其他疾病的患病风险,具有重大的临床价值及社会意义。我国传统中药黄连具有抗炎作用,甲基黄连碱是黄连中提取的一种单体成分,其在银屑病中作用及其机制研究未知。
  目的:探索甲基黄连碱在银屑病中的作用及分子机制。
  方法:1、在人源性角质形成细胞HaCaT中加入一定浓度的M5(TNF-α、IL-17A、IL-22、IL-1α和Oncostatin-M),处理不同时间,收集细胞,提取总蛋白,采用WesternBlot方法检测银屑病标志蛋白S100A7的蛋白含量、STAT3蛋白含量及磷酸化水平。2、采用MTT方法检测甲基黄连碱对细胞的毒性作用,并选取合适的浓度梯度进行后续试验。3、在银屑病样细胞模型中加入甲基黄连碱,采用WesternBlot方法检测银屑病标志蛋白S100A7的蛋白含量、STAT3蛋白含量及磷酸化水平。4、采用KinaseArray筛选甲基黄连碱潜在的作用靶标。5、采用体外激酶实验,验证甲基黄连碱是否可以在体外抑制Aurora-B。6、在银屑病样细胞模型中加入甲基黄连碱,采用WesternBlot方法检测能够反映细胞内Aurora-B活性的Histone-H3(Ser10)的磷酸化水平。7、建立小鼠银屑病模型,用卡波姆940或者甲基黄连碱(Worenine,WOR)、氢化可的松(Hydrocortisone,HYD)涂于小鼠背部和耳朵,然后再涂抹咪喹莫特软膏(Imiquimod,IMQ),连续涂抹五天,最后将小鼠处死。8、动物建模期间,每天观察并拍照记录小鼠背部和耳部皮肤的形态学变化,并采用银屑病面积与严重性指数(Psoriasis area and severity index,PASI)对银屑病严重程度进行评估。9、取小鼠背部和耳部皮肤进行H&E染色,观察其病理学变化。10、小鼠背部皮肤匀浆后,采用WesternBlot方法检测S100A7、STAT3、p-STAT3、p-Aurora-B和p-Histone-H3,进一步检测甲基黄连碱对STAT3和Aurora-B活性的影响。
  结果:1、在HaCaT中加入M5后,银屑病标志蛋白S100A7的蛋白含量、STAT3蛋白含量及磷酸化水平升高,成功建立银屑病样细胞模型。2、在HaCaT中加入甲基黄连碱,选取细胞活性在80%以上的浓度并设置浓度梯度(0、2μM、5μM和12.5μM)进行后续实验。3、在银屑病样细胞模型中加入甲基黄连碱后,银屑病标志蛋白S100A7的蛋白含量、STAT3蛋白含量及磷酸化水平降低,证实甲基黄连碱可以呈浓度和时间依赖性抑制HaCaT细胞中银屑病样的发生。4、KinaseArray实验筛选出Aurora-B是甲基黄连碱潜在的作用靶标。5、采用体外激酶实验,证实甲基黄连碱可以在体外抑制Aurora-B的激酶活性。6、在银屑病样细胞模型中加入甲基黄连碱后,p-Histone-H3(Ser10)降低,证实甲基黄连碱可以在细胞水平抑制Aurora-B的激酶活性。7、成功建立了IMQ诱导的银屑病样的动物模型。8、动物模型中,与IMQ组相比,甲基黄连碱组小鼠背部和耳部皮肤的银屑病样病变明显减轻,且PASI指数明显降低,在形态学和病理学上证实甲基黄连碱可以抑制银屑病的发生。9、小鼠背部皮肤中检测到的S100A7、STAT3、p-STAT3、p-Aurora-B和p-Histone-H3(Ser10)降低,进一步证实甲基黄连碱通过抑制STAT3和Aurora-B的活性来抑制银屑病的发生。
  结论:1、甲基黄连碱可以在细胞水平和动物水平抑制银屑病的发生。2、甲基黄连碱可以抑制银屑病所引起的STAT3的活化。3、Aurora-B是甲基黄连碱的潜在作用靶点。4、甲基黄连碱作为Aurora-B的潜在抑制剂能够缓解银屑病症状,为银屑病的治疗提供了新的方向和新的靶标。
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