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黄连解毒汤干预银屑病小鼠 Wnt/β-catenin 通路的多层级蛋白检测

知默2026-09-14 17:17:20902 阅读

以咪喹莫特诱导 SKH-1 裸鼠银屑病模型为对象,先用 HE 染色确认表皮增厚与药效,再用免疫组化定位并半定量 Wnt1、β-catenin、c-Myc,最后以 Western blot 检测 Frizzled-2、LRP5/6、GSK-3β、APC、Axin2 及 TCF4、LEF1、cyclin D1 等下游靶蛋白,形成从病理表型到通路多环节的蛋白证据链。

银屑病以角质形成细胞异常增殖与分化、表皮增厚和炎症细胞浸润为主要病理特征,其分子基础之一是信号转导通路的异常激活,经典 Wnt/β-catenin 通路在其中参与调控角质形成细胞增殖与分化。黄连解毒汤(HLJDD)为多成分、多靶点的中药方剂,临床应用中对银屑病有较好疗效,但其作用于该通路的具体环节尚不清楚。本研究以咪喹莫特(IMQ)诱导 SKH-1 裸鼠建立银屑病模型并给予不同剂量黄连解毒汤灌胃,通过 HE 染色评价病理形态与表皮厚度,通过免疫组化检测并半定量 Wnt1、β-catenin、c-Myc,通过 Western blot 检测 Wnt 受体 Frizzled-2、LRP5/6,降解复合体 GSK-3β、APC、Axin2,以及下游靶蛋白 TCF4、LEF1、cyclin D1、TBX3、EPHB2 和 NOTUM 酶。三种技术分别承担形态学确证、原位定位与半定量、以及通路多环节蛋白定量,共同构成从表型到分子机制的证据链。

实验流程

实验环节仪器技术解决问题产生数据
模型建立与给药5% 咪喹莫特外涂,黄连解毒汤灌胃,QD 阳性对照在 SKH-1 裸鼠中复制银屑病样皮损并评价药效背部皮肤红斑、鳞屑、皮损及结痂的大体表型记录
组织取材与切片石蜡包埋,石蜡切片机(RM2135)切片至 5 μm获得可用于染色与成像的皮肤组织切片组织切片
病理形态评价HE 染色,光学显微镜(ECLIPSE Ci-L)观察确认表皮增厚、角化过度与炎症细胞浸润,判断药效10× 与 40× 病理图像
通路蛋白原位检测免疫组化,抗 Wnt1、β-catenin、c-Myc 一抗,DAB 显色,荧光显微镜(BX53)成像定位通路关键蛋白在组织中的表达分布并半定量阳性细胞免疫组化图像与阳性细胞百分比
通路多环节蛋白定量Western blot,10% 分离胶与 5% 浓缩胶,PVDF 电转,ECL 显色,β-actin 内参定量受体、降解复合体与下游靶蛋白的表达变化各目标蛋白相对表达量(条带灰度)
数据分析GraphPad Prism 9.0.0,t 检验或单因素方差分析比较组间差异是否具有统计学意义均值 ± 标准差及 P 值

关键环节

模型建立与药效确证是整条证据链的起点。实验以 5% 咪喹莫特每日外涂 13 天诱导 SKH-1 裸鼠银屑病样皮损,黄连解毒汤灌胃自第 7 天开始持续 7 天,并设 QD 阳性对照组。外涂约 6 天后小鼠背部出现红斑、鳞屑、皮损或结痂,对照组皮肤外观正常,IMQ 组炎症程度持续加重;给药 7 天后,黄连解毒汤组小鼠背部皮损宏观表现明显改善,红斑、鳞屑及皮损减少。这一环节产出的外观与皮损记录,为后续组织学与分子检测提供药效前提,也确定了剂量分组与取材时间点。

HE 染色承担病理形态的确认与药效的病理学判读。皮肤样本经 4% 多聚甲醛固定、石蜡包埋,用石蜡切片机切为 5 μm,脱蜡后行 HE 染色并在光学显微镜下观察。结果显示正常小鼠表皮仅含约三层细胞且较薄,IMQ 处理后表皮厚度增加,出现角质层存在细胞核等棘层肥厚特征,并伴炎症细胞浸润;黄连解毒汤处理后表皮增厚程度下降,IMQ 诱导的炎症细胞浸润受到抑制,尤以高浓度组改善明显。该结果将宏观皮损改善与组织学变化对应起来,是通路蛋白检测的组织学依据。

免疫组化用于 Wnt1、β-catenin、c-Myc 的原位定位与半定量。切片脱蜡水化后经 3% 过氧化氢封闭内源性过氧化物酶,5% 山羊血清封闭,与 Wnt1(1∶100)、c-Myc(1∶100)、β-catenin(1∶100)一抗 4 ℃ 孵育过夜,再经二抗孵育与 DAB 显色、苏木素复染,于 BX53 荧光显微镜下采集图像。结果显示对照组三种蛋白表达均较低,IMQ 诱导后胞质表达明显上调,提示通路被激活;黄连解毒汤处理后 Wnt1 阳性细胞数量呈剂量依赖性下降,β-catenin 与 c-Myc 也相应下降,高剂量组下调程度与阳性药 QD 组接近。该数据说明黄连解毒汤对通路具有抑制效果,并明确了蛋白在组织中的表达部位。

Western blot 用于在通路多个环节上定量蛋白表达。皮肤样本在冰上剪碎后超声匀浆 20 秒,RIPA 裂解 20 分钟,12 000 rpm 4 ℃ 离心 10 分钟,BCA 法测定总蛋白;以 10% 分离胶与 5% 浓缩胶行 SDS-PAGE,电转至 PVDF 膜,5% BSA 室温封闭 1 小时,一抗 4 ℃ 孵育过夜,HRP 标记二抗(1∶2000)孵育,β-actin(1∶1000)为内参,ECL 底物显色检测。受体方面,Frizzled-2、LRP6、LRP5 在 IMQ 处理后均显著下降(说明 IMQ 对 Wnt 受体蛋白具有激活作用),黄连解毒汤灌胃使 Frizzled-2 与 LRP6 呈剂量依赖性下降,LRP5 下降不显著,提示其主要作用于 Frizzled-2 与 LRP6。降解复合体方面,GSK-3β、APC、Axin2 被 IMQ 抑制,黄连解毒汤处理后三者表达均回升。两组结果共同支持黄连解毒汤同时干预 Wnt 受体与降解复合体两个环节。

下游靶基因检测进一步覆盖核内转录与效应环节。Western blot 检测显示 TCF4、LEF1、cyclin D1 在 IMQ 刺激后显著升高,黄连解毒汤处理后呈剂量依赖性下降;TBX3 与 EPHB2 虽未被 IMQ、黄连解毒汤与 QD 显著调控,但在 IMQ 后升高,黄连解毒汤处理后也呈下降趋势;NOTUM 在 IMQ 作用后反馈性上调,黄连解毒汤处理后剂量依赖性降低。五个靶基因受 IMQ 与黄连解毒汤影响的幅度不同,但总体趋势相似,提示黄连解毒汤可能通过抑制核内因子而影响下游靶基因表达。

技术协同

关系类型涉及仪器/技术关系说明
流程承接石蜡切片机、HE 染色、光学显微镜先以 HE 染色建立表皮增厚与炎症浸润的病理基线,为后续蛋白检测提供组织学判读依据
定位与半定量互补免疫组化、BX53 荧光显微镜在组织原位显示 Wnt1、β-catenin、c-Myc 的分布并给出阳性细胞百分比,与 Western blot 的总蛋白定量互为补充
层级验证免疫组化与 Western blot免疫组化提示 β-catenin 表达下降,Western blot 显示降解复合体 GSK-3β、APC、Axin2 回升,两者结合支持 β-catenin 降解增强的解释
环节覆盖Western blot 多抗体检测在同一检测平台上覆盖受体、降解复合体与下游靶蛋白,形成通路多环节的定量证据
干预对照黄连解毒汤剂量组与 QD 阳性对照组通过阳性药对照判断黄连解毒汤高剂量组的效应强度,并对不同剂量作剂量依赖性分析

研究组合

研究目标可参考仪器组合组合价值
先确认模型与药效再进入机制检测石蜡切片机、HE 染色、光学显微镜在蛋白检测前获得表皮厚度与炎症浸润的组织学证据,避免仅凭大体表型判断药效
判断通路关键蛋白的组织分布与表达水平免疫组化、DAB 显色、荧光显微镜成像保留组织空间信息,可观察蛋白在胞质或胞核的表达变化并作阳性细胞半定量
覆盖通路多个环节的蛋白定量超声匀浆、BCA 蛋白定量、SDS-PAGE、PVDF 电转、ECL 成像在同一平台检测受体、降解复合体与下游靶蛋白,便于比较不同环节的变化方向
判断中药多成分对通路的作用层次剂量分组结合免疫组化与 Western blot通过剂量依赖性变化与阳性药对照,推断作用环节是在膜受体、胞质降解复合体还是核内转录水平

对实验人员来说,该组合的前提是具备可重复的动物模型与稳定的取材、固定流程;HE 染色与免疫组化对组织固定和切片质量敏感,Western blot 则依赖充分的蛋白提取与内参一致性。若研究目标是判断某一干预是否作用于通路,更稳妥的做法是先以 HE 染色确认表型,再以免疫组化定位关键节点,最后用 Western blot 定量受体、降解复合体与下游靶蛋白,而不是仅依赖单一检测层次得出结论。需要注意,免疫组化的阳性细胞百分比属于半定量,与 Western blot 的总蛋白相对量并不能直接换算;LRP5 在本研究中未见显著下降,也提示不同受体亚型对同一干预的响应并不一致,判断时需看具体分子而非笼统归为「通路被抑制」。

文献信息

Yang X, Luo G, Fu L, et al. Intervention Mechanism of Hunag-Lian Jie-Du Decoction on Canonical Wnt/β-Catenin Signaling Pathway in Psoriasis Mouse Model. Evid Based Complement Alternat Med, 2022-04-14. PMID: 35463060. DOI: 10.1155/2022/3193572.