应用单细胞测序探索参七解毒颗粒对衰老小鼠模型心肾功能的潜在药效机制
Exploring the Potential Pharmacological Mechanisms of Shenqi Jiedu Granules on Heart and Kidney Functions in Aging Mice Mouse by Single-Cell Sequencing
摘要目的 应用单细胞测序技术探索参七解毒颗粒对衰老及未明确潜能的克隆性造血(CHIP)小鼠模型心衰后心肾功能的潜在药效机制.方法 将 10 只C57BL/6J年轻小鼠作为对照组,50 只C57BL/6J老年小鼠随机分为模型组、参七解毒颗粒(中药)低浓度组(7.8 g·kg-1)、中药中浓度组(15.6 g·kg-1)和中药高浓度组(31.2 g·kg-1)及达格列净组(10 mg·kg-1 混悬液),每组 10 只,每日给药 1 次,连续给药 10 周.30 只CD45.1 老年小鼠,随机分为对照组、Tet2+/-移植组和Tet2+/-移植+中药组(高浓度),每组 10 只,进行非清髓型骨髓移植(BMT);8 周后,植入式缓释泵皮下注射 1.5 mg·kg-1·min-1 的血管紧张素Ⅱ,对BMT后的小鼠进行持续注射,对照组小鼠则输注PBS,4 周后开始药物治疗.给药 10 周后,使用小动物超声观察小鼠心功能变化;检测小鼠血肌酐水平;Masson染色法观察小鼠肾脏形态学变化及胶原纤维沉积情况;qPCR法检测小鼠心脏、肾脏炎症和衰老相关基因mRNA表达;免疫荧光法观察小鼠心脏Collagen I、α-SMA表达;通过单细胞转录组数据联合流式细胞术探究参七解毒颗粒改善模型组小鼠心脏、肾脏纤维化的作用和机制.结果 与模型组比较,中药高浓度组可改善心脏收缩和舒张功能(P<0.000 1),心脏免疫荧光结果显示心脏Collagen I、α-SMA蛋白表达下降(P<0.000 1),并有效改善血肌酐水平和肾脏纤维化(P<0.000 1),降低炎症和衰老相关基因(IL-6、TNF、P21、S100A8)mRNA表达(P<0.000 1);单细胞数据拟时序分析结果发现,与对照组比较,模型组克隆性造血信号明显升高,细胞明显向克隆性造血方向分化;与模型组比较,中药干预组克隆性造血信号明显下降,细胞向CHIP 方向减少.qPCR 结果表明中药干预的小鼠心脏和肾脏中的炎症因子(TNF)和衰老标记物(Spp1、S100a8)的mRNA水平均明显下降(P<0.05).Tet2+/-骨髓原代巨噬细胞与成纤维细胞共培养免疫荧光结果显示,中药干预后纤维化标记物水平明显降低(P<0.000 1).结论 参七解毒颗粒能够有效改善衰老小鼠的心肾功能、炎症与衰老指标,并能够有效抑制与年龄相关的克隆性造血引起的免疫细胞分化导致的纤维化.
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