Protective Mechanism of Banxia Houputang on Lipopolysaccharide-induced Neuroinflammatory Injury

SU Hui-lin; CHEN Ya-ming; BAI Hao-dong; WANG Yu-xing; ZENG Yuan-ning; WANG Qiu-hong

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220509

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Protective Mechanism of Banxia Houputang on Lipopolysaccharide-induced Neuroinflammatory Injury

更新时间：2023-05-17

- Protective Mechanism of Banxia Houputang on Lipopolysaccharide-induced Neuroinflammatory Injury
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 9, Pages: 1-8(2022)
- 作者机构：
  
  1.广东药科大学中药学院广东省中药饮片规范化炮制工程技术研究中心，广州 510006
  2.黑龙江中医药大学教育部北药基础与应用研究重点实验室黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室，哈尔滨 150040
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220509
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R284;R33
- Received：27 October 2021，
  
  Published Online：25 January 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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苏慧琳,陈雅明,白浩东等.半夏厚朴汤对脂多糖诱导神经炎症损伤的保护机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):1-8.

SU Hui-lin,CHEN Ya-ming,BAI Hao-dong,et al.Protective Mechanism of Banxia Houputang on Lipopolysaccharide-induced Neuroinflammatory Injury[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):1-8.
苏慧琳,陈雅明,白浩东等.半夏厚朴汤对脂多糖诱导神经炎症损伤的保护机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(09):1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220509.

SU Hui-lin,CHEN Ya-ming,BAI Hao-dong,et al.Protective Mechanism of Banxia Houputang on Lipopolysaccharide-induced Neuroinflammatory Injury[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(09):1-8. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220509.

摘要

目的

研究半夏厚朴汤（BHT）对脂多糖（LPS）诱导小胶质细胞（BV2细胞）炎症的抑制作用以及对人神经母细胞瘤细胞（SH-SY5Y细胞）的神经保护作用。

方法

经LPS诱导BV2细胞构建神经炎症模型后，分别给予模型组（LPS 100 μg·L

-1

）、给药组（LPS+1 g·L

-1

BHT、LPS+2 g·L

-1

BHT、LPS+5 g·L

-1

BHT、LPS+10 g·L

-1

BHT），空白组同体积DEME培养基给药；同时建立LPS诱导BV2细胞炎症培养基与SH-SY5Y细胞共培养（LPS-DMEM）系统构建小胶质细胞炎症反应诱导的神经元凋亡模型按上分组分别给药。通过细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测细胞活性，Griess法测定一氧化氮（NO）的含量，酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定肿瘤坏死因子-

（TNF-

）、白细胞介素-1

（IL-1

）、白细胞介素-6（IL-6）的含量，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）测定TNF-

、IL-1

、IL-4、一氧化氮合酶（iNOS）、IL-10 mRNA的水平，蛋白免疫印迹法（Western blot）测定细胞内信号传导及转录激活蛋白3（STAT3）、Janus激酶2（JAK2）、核转录因子-

B p65（NF-

B p65）、蛋白激酶B（Akt）、NF-

B抑制蛋白激酶-

（I

）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）及Bcl-2相关X蛋白（Bax）表达水平。

结果

与空白组比较，模型组可增加BV2细胞NO释放，增加TNF-

、IL-1

、IL-6、iNOS水平，减少IL-4、IL-10的含量，增加Akt、NF-

B p65、I

、JAK2和STAT3蛋白的表达，并引起共培养的SH-SY5Y细胞的凋亡（

0.01）。与模型组比较，而BHT能显著降低NO、TNF-

、IL-1

、iNOS含量（

0.01），显著升高IL-4、IL-10的含量（

0.01），显著降低Akt、NF-

B p65、I

、JAK2和STAT3蛋白的表达（

0.01）。同时，BHT能抑制LPS-DMEM引起的SH-SY5Y细胞的凋亡（

0.01）。

结论

实验揭示BHT通过调控Akt/NF-

B/JAK2/STAT3信号通路抑制LPS诱导的BV2细胞炎症反应，并在SH-SY5Y细胞中表现出神经保护作用。

Abstract

Objective

To study the inhibitory effect of Banxia Houputang （BHT） on lipopolysaccharide （LPS）-induced inflammation of microglia （BV2） cells and the neuroprotective effect on human neuroblastoma （SH-SY5Y） cells.

Method

After the neuroinflammatory model was constructed by LPS inducing BV2 cells， model group （LPS 100 µg·L

-1

）， administration groups （LPS+1 g·L

-1

BHT， LPS+2 g·L

-1

BHT， LPS+5 g·L

-1

BHT， LPS+10 g·L

-1

BHT）， and blank group were given DEME medium at the same volume. In addition， neuronal apoptosis model was established by co-culture of LPS-induced BV2 cell inflammation medium and SH-SY5Y cells （LPS-DMEM） and was administrated according to the above grouping. Cell viability was detected by Cell Counting Kit-8 （CCK-8） assay. The content of nitric oxide （NO） and that of tumor necrosis factor-

（TNF-

）， interleukin-1

（IL-1

）， and interleukin-6 （IL-6） were determined by Griess aasay and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）， respectively. The mRNA levels of TNF-

， IL-1

， interleukin-4 （IL-4）， nitric oxide synthase （iNOS）， and interleukin-10 （IL-10） were measured by real-time polymerase chain reaction （Real-rime PCR）. Western blot was used to detect the expression levels of signal transducer and activator of transcription 3 （STAT3）， Janus kinase 2 （JAK2） and nuclear factor kappa-B （NF-

B p65）， protein kinase B （Akt）， inhibitor of nuclear factor

（I

）， B-cell lymphoma-2 （Bcl-2）， and Bcl-2 associated X protein （Bax）.

Result

Compared with blank group， LPS increased the NO release， levels of TNF-

， IL-1

， IL-6， and iNOS and protein expression of Akt， NF-

B p65， I

， JAK2 and STAT3， decreased the content of IL-4 and IL-10 in BV2 cells， and induced apoptosis of co-cultured SH-SY5Y cells （

0.01）. Compared with model group， BHT reduced the content of NO， TNF-

， IL-1

， and iNOS （

0.01） and protein expression of Akt， NF-

B p65， I

， JAK2 and STAT3 （

0.01）， elevated the content of IL-4 and IL-10 （

0.01）， and inhibited the apoptosis of SH-SY5Y cells induced by LPS-DMEM （

0.01）.

Conclusion

This experiment reveals that BHT inhibited LPS-induced inflammation in BV2 cells by regulating Akt/NF-

B/JAK2/STAT3 signaling pathway and showed neuroprotective effects on SH-SY5Y cells.

关键词

Keywords

references

LENG F ， EDISON P . Neuroinflammation and microglial activation in Alzheimer disease： Where do we go from here？［J］. Nat Rev Neurol ， 2021 ， 17 （ 3 ）： 157 - 172 .

HOWREN M B ， LAMKIN D M ， SULS J . Associations of depression with C-reactive protein， IL-1， and IL-6： A meta-analysis ［J］. Psychosom Med ， 2009 ， 71 （ 2 ）： 171 - 186 .

KIM Y K ， NA K S ， SHIN K H ， et al . Cytokine imbalance in the pathophysiology of major depressive disorder ［J］. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry ， 2007 ， 31 （ 5 ）： 1044 - 1053 .

SPANGENBERG E E ， GREEN K N . Inflammation in Alzheimer's disease： Lessons learned from microglia-depletion models ［J］. Brain Behav Immun ， 2017 ， 61 ： 1 - 11 .

MARTIN E ， BOUCHER C ， FONTAINE B ， et al . Distinct inflammatory phenotypes of microglia and monocyte-derived macrophages in Alzheimer's disease models： Effects of aging and amyloid pathology ［J］. Aging Cell ， 2017 ， 16 （ 1 ）： 27 - 38 .

HANISCH U K ， KETTENMANN H . Microglia： active sensor and versatile effector cells in the normal and pathologic brain ［J］. Nat Neurosci ， 2007 ， 10 （ 11 ）： 1387 - 1394 .

TAMBUYZER B R ， PONSAERTS P ， NOUWEN E J . Microglia： Gatekeepers of central nervous system immunology ［J］. J Leukoc Biol ， 2009 ， 85 （ 3 ）： 352 - 370 .

LEHNARDT S ， MASSILLON L ， FOLLETT P ， et al . Activation of innate immunity in the CNS triggers neurodegeneration through a Toll-like receptor 4-dependent pathway ［J］. Proc Natl Acad Sci U S A ， 2003 ， 100 （ 14 ）： 8514 - 8519 .

HE P ， YAN S ， ZHENG J ， et al . Eriodictyol attenuates LPS-induced neuroinflammation， amyloidogenesis， and cognitive impairments via the inhibition of NF- κ B in Male C57BL/6J mice and BV2 microglial cells ［J］. J Agric Food Chem ， 2018 ， 66 （ 39 ）： 10205 - 10214 .

MAMIK M K ， POWER C . Inflammasomes in neurological diseases： Emerging pathogenic and therapeutic concepts ［J］. Brain ， 2017 ， 140 （ 9 ）： 2273 - 2285 .

FAKHRI S ， ABBASZADEH F ， DARGAHI L ， et al . Astaxanthin： A mechanistic review on its biological activities and health benefits ［J］. Pharmacol Res ， 2018 ， 136 ： 1 - 20 .

SHABAB T ， KHANABDALI R ， MOGHADAMTOU-SI S Z ， et al . Neuroinflammation pathways： A general review ［J］. Int J Neurosci ， 2017 ， 127 （ 7 ）： 624 - 633 .

程林江，兰敬昀，于涛，等 . 半夏厚朴汤对慢性应激抑郁模型大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴的影响［J］. 中医药信息， 2009 ， 26 （ 4 ）： 45 - 46 .

JIA K K ， ZHENG Y J ， ZHANG Y X ， et al . Banxia-houpu decoction restores glucose intolerance in CUMS rats through improvement of insulin signaling and suppression of NLRP3 inflammasome activation in liver and brain ［J］. J Ethnopharmacol ， 2017 ， 209 ： 219 - 229 .

YAN A ， LIU Z ， SONG L ， et al . Idebenone alleviates neuroinflammation and modulates microglial polarization in LPS-stimulated BV2 cells and MPTP-induced Parkinson's disease mice ［J］. Front Cell Neurosci ， 2018 ， 12 ： 529 .

SHIH Y T ， CHEN I J ， WU Y C ， et al . San-Huang-Xie-Xin-Tang protects against activated microglia- and 6-OHDA-induced toxicity in neuronal SH-SY5Y cells ［J］. Evid Based Complement Alternat Med ， 2011 ， 2011 ： 429384 .

张明发，沈雅琴 . 半夏提取物抗菌抗炎及其抗肿瘤药理作用研究进展［J］. 抗感染药学， 2017 ， 14 （ 6 ）： 1089 - 1094 .

符吴萸 . 厚朴酚的免疫抗炎作用及其对相关信号转导通路的调控［D］. 广州：广东药科大学， 2016 .

黄世敬，陈宇霞，张颖 . 厚朴治疗抑郁症及抗抑郁机理探讨［J］. 世界中西医结合杂志， 2015 ， 10 （ 7 ）： 1023 - 1026 .

傅强，马占强，杨文，等 . 厚朴酚对慢性温和刺激所致抑郁小鼠的抗抑郁作用研究［J］. 中药药理与临床， 2013 ， 29 （ 2 ）： 47 - 51 .

王悦，田双双，刘晓谦，等 . 茯苓多糖的提取、结构及药理作用研究进展［J］. 世界中医药， 2021 ， 16 （ 17 ）： 2548 - 2555 .

XU L ， LI Y ， FU Q ， et al . Perillaldehyde attenuates cerebral ischemia-reperfusion injury-triggered overexpression of inflammatory cytokines via modulating Akt/JNK pathway in the rat brain cortex ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2014 ， 454 （ 1 ）： 65 - 70 .

邹龑，杜源，傅风华 . 解郁安神颗粒对卒中后抑郁小鼠模型的抗抑郁作用［J］. 医药导报， 2019 ， 38 （ 1 ）： 22 - 26 .

O'SHEA J J ， PLENGE R . JAK and STAT signaling molecules in immunoregulation and immune-mediated disease ［J］. Immunity ， 2012 ， 36 （ 4 ）： 542 - 550 .

ZHANG F ， JIANG L . Neuroinflammation in Alzheimer's disease ［J］. Neuropsychiatr Dis Treat ， 2015 ， 11 ： 243 - 256 .

TU X K ， ZHANG H B ， SHI S S ， et al . 5-LOX inhibitor zileuton reduces inflammatory reaction and ischemic brain damage through the activation of PI3K/Akt signaling pathway ［J］. Neurochem Res ， 2016 ， 41 （ 10 ）： 2779 - 2787 .

YUSKAITIS C J ， JOPE R S . Glycogen synthase kinase-3 regulates microglial migration， inflammation， and inflammation-induced neurotoxicity ［J］. Cell Signal ， 2009 ， 21 （ 2 ）： 264 - 273 .

WANG M J ， HUANG H Y ， CHEN W F ， et al . Glycogen synthase kinase-3 β inactivation inhibits tumor necrosis factor-α production in microglia by modulating nuclear factor κ B and MLK3/JNK signaling cascades ［J］. J Neuroinflammation ， 2010 ， 7 ： 99 .

HUANG W C ， LIN Y S ， WANG C Y ， et al . Glycogen synthase kinase-3 negatively regulates anti-inflammatory interleukin-10 for lipopolysaccharide-induced iNOS/NO biosynthesis and RANTES production in microglial cells ［J］. Immunology ， 2009 ， 128 （ 1 Suppl ）： e275 - e286 .

O&APOS J J ， SHEA J J ， SCHWARTZ D M ， et al . The JAK-STAT pathway： Impact on human disease and therapeutic intervention ［J］. Annu Rev Med ， 2015 ， 66 ： 311 - 328 .

BENVENISTE E N ， LIU Y ， MCFARLAND B C ， et al . Involvement of the janus kinase/signal transducer and activator of transcription signaling pathway in multiple sclerosis and the animal model of experimental autoimmune encephalomyelitis ［J］. J Interferon Cytokine Res ， 2014 ， 34 （ 8 ）： 577 - 588 .

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