Alle Tierverfahren wurden vom Tierschutz- und Ethikausschuss des Nanchang Medical College überprüft und genehmigt (Genehmigungsnummer NY2SC 20250407). Alle Experimente wurden gemäß institutionellen Richtlinien für die Pflege und Nutzung von Labortieren durchgeführt. Die Chemikalien, Reagenzien und Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.
1. Tiere und Behandlung
Männliche C57BL/6J-Mäuse (Wildtyp, 8 Wochen alt) wurden in dieser Studie verwendet. Die Tiere wurden unter standardisierten Laborbedingungen mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit gehalten und erhielten freien Zugang zu Futter und Wasser. Nach der Akklimatisierung wurde die chronische Kolitis durch die Verabreichung von drei Zyklen von 2,5 % Dextransulfatnatrium (DSS) im Trinkwasser ausgelöst. Jeder Zyklus dauerte eine Woche und wurde durch eine zweiwöchige Erholungsphase mit regelmäßigem Trinkwasser getrennt. In der letzten Woche des experimentellen Protokolls erhielten die Mäuse in der Modell- und Behandlungsgruppe den Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-α; 10 μg/100 g Körpergewicht, zweimal täglich) durch intragastrische Gavage, um die Darmverletzung weiter zu verschlimmern. Normale Kontrollmäuse erhielten nur Vehicle und wurden weder DSS noch TNF-α ausgesetzt.
Fünf-Geschmacks-Sophora flavescens enterisch beschichtete Kapseln (FSEC) wurden als kommerziell erhältliches, zugelassenes chinesisches Patentmedikament verwendet. Die Formulierung enthielt Sophora flavescens Aiton, Sanguisorba officinalis L., Indigo naturalis, Bletilla striata (Thunb.) Rchb.f. und Glycyrrhiza uralensis Fisch. ex DC. Der Kapselinhalt aus derselben Produktionscharge wurde gewogen und in sterilem destilliertem Wasser suspendiert, um frische Dosierungssuspensionen vor der Verabreichung herzustellen. Die Aufhängungen wurden vor jeder Streuung gründlich gemischt, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Produktherkunft, Zulassungsnummer, pharmazeutische Spezifikationen und Qualitätskontrollinformationen sind in der Materialtabelle angegeben. Die Produktqualität wurde gemäß der genehmigten pharmazeutischen Spezifikation und vom Hersteller bereitgestellten Informationen beschrieben, einschließlich Kapselspezifikationen, Aussehen, Anforderungen an enterische Freisetzung und Desintegration, mikrobielle Grenzwerte sowie Qualitätskontrollstandards.
FSEC-behandelte Mäuse erhielten in der letzten Modellwoche zweimal täglich niedrig dosierte FSEC (108 mg/kg Körpergewicht), mitteldosierte FSEC (216 mg/kg Körpergewicht) oder hochdosierte FSEC (432 mg/kg Körpergewicht) durch intragastrische Gavage. Die Dosiswerte wurden anhand der zugelassenen klinischen Dosis, der Umwandlung von Körperoberfläche und vorläufigen Dosisbereichsüberlegungen ausgewählt. Fahrzeugbehandelte Mäuse erhielten durch intragastrisches Gavage das gleiche Volumen steriles destilliertes Wasser.
Die positive Kontrollgruppe erhielt in der letzten Modellwoche den TLR4-Antagonisten CRX-526 mit 1 mg/kg per Tail Vin Injection. CRX-526 wurde als Referenz für entzündungshemmende Interventionen verwendet. Die Studie umfasste sechs Gruppen (n = 6 pro Gruppe): normale Kontrollgruppe, Modellgruppe, niedrig dosierte FSEC, mitteldosierte FSEC, hochdosierte FSEC und CRX-526 positive Kontrollgruppe. Die Mäuse wurden 24 Stunden nach der letzten Studienbehandlung geopfert. Die Euthanasie wurde durch zervikale Verrenkung unter Isoflurananästhesie gemäß den institutionellen Richtlinien für die Pflege und Nutzung von Labortieren durchgeführt.
2. Histologische Untersuchung mittels Hämatoxylin- und Eosinfärbung
Darmgewebe wurde aus der makroskopisch am stärksten betroffenen Region zwischen Anus und ileozekalem Bereich entnommen. Für jede Maus wurde ein repräsentatives Dickdarmsegment aus dieser Region mit 10 % neutralem Formalin fixiert, in Paraffin eingebettet, mit Hämatoxylin und Eosin geschnitten und gefärbt. Für die histologische Bewertung wurden von jedem Tier mindestens drei Schnitte vorbereitet, und pro Schnitt wurden fünf nicht überlappende Hochleistungsfelder untersucht. Die Felder wurden systematisch zufällig ausgewählt, indem der Abschnitt von einer Kante zur anderen gescannt wurde, wobei aufgerissene, gefaltete oder stark verfärbte Bereiche vermieden wurden. Histopathologische Veränderungen, darunter Schleimhautulzeration, Drüsenzerstörung, Verstopfung und inflammatorische Zellinfiltration, wurden unter Lichtmikroskopie untersucht.
3. Messung von oxidativ-stressbezogenen biochemischen Indikatoren
Blutproben (0,5 ml) wurden in gerinnungsmittelhaltigen Röhrchen entnommen und bei etwa 1160 × g für 10 Minuten bei 4 °C zentrifugiert. Der Supernatant wurde gesammelt und verwendet, um Serumeisen-, Superoxiddismutase (SOD), Glutathion (GSH), Katalase (CAT) und Myeloperoxidase (MPO) mit den entsprechenden Assay-Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers in der Materialtabelle zu messen.
4. Immunhistochemische Analyse von JAK2 und STAT3
Paraffin-eingebettete Darmgewebeschnitte (5 μm) wurden in Xylol deparaffinisiert, durch eine graduierte Ethanolserie rehydratisiert und mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung abgespült. Die Antigenentnahme erfolgte im Citratpuffer (pH 6,0) unter Verwendung von Mikrowellenheizung. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die endogene Peroxidase-Aktivität mit 3 % H₂O₂ für 10 Minuten blockiert. Die Schnitte wurden mit 5 % normalem Ziegenserum für 30 Minuten bei Zimmertemperatur blockiert und über Nacht bei 4 °C mit primären Antikörpern gegen JAK2 und STAT3 bei Verdünnungen von 1:50 bzw. 1:80 inkubiert. Nach phosphatgepufferten Kochsalzlösungswashen wurden Abschnitte gemäß den Anweisungen des Herstellers mit einem Meerrettichperoxidase-konjugierten Sekundärantikörper inkubiert. Immunreaktive Signale wurden mit 3,3′-Diaminobenzidin visualisiert, und die Kerne wurden mit Hämatoxylin gegenfärbt. Schnitte wurden ausgetrocknet, montiert und unter einem Lichtmikroskop untersucht.
5. Zytokinquantifizierung durch enzymgekoppelten Immunsorbent-Assay
Das Darmgewebe wurde in 2–3 mm große3-Stücke geschnitten, auf Eis in phosphatgepufferter Kochsalzlösung homogenisiert und bei 12.000 × g für 15 Minuten bei 4 °C zentrifugiert. Der Supernatant wurde gesammelt, und die Konzentrationen von TNF-α, IL-1α und IL-13 wurden mit den entsprechenden ELISA-Bausätzen gemäß den Anweisungen des Herstellers gemessen. Die Absorptionswerte wurden mit einem Mikroplatten-Leser gemessen, und die Zytokinkonzentrationen wurden anhand von Standardkurven berechnet, die für jeden Test erzeugt wurden.
6. Westliche Blot-Analyse ferroptos-bezogener Proteine
Gesamtproteine wurden aus dem Dickdarmgewebe extrahiert und die Proteinkonzentrationen mittels eines Bicinchinainsäure-Tests bestimmt. Gleiche Mengen Protein aus jeder Probe wurden durch SDS-PAGE getrennt und auf Membranen übertragen. Nach der Blockierung mit 5 % fettfreier Milch oder einem gleichwertigen Blockpuffer für 2 Stunden bei Raumtemperatur wurden die Membranen über Nacht bei 4 °C mit primären Antikörpern gegen GPX4, FTH1, ACSL4 und das Loading-Control-Protein β-Aktin, wie in der Materialtabelle aufgeführt, inkubiert. Am folgenden Tag wurden die Membranen gewaschen und mit dem entsprechenden Meerrettichperoxidase-konjugierten sekundären Antikörper für 2 Stunden bei Zimmertemperatur inkubiert. Die Proteinbänder wurden mit einem chemilumineszenten Substrat visualisiert und mit einem chemilumineszenten Bildgebungssystem abgebildet. Die Bandintensitäten wurden mit Densitometrie-Software quantifiziert. Die Expressionsniveaus von GPX4, FTH1 und ACSL4 wurden auf β-Aktin normalisiert, und die relative Proteinexpression wurde zur statistischen Analyse berechnet.
7. Statistische Analyse
Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) dargestellt. Vergleiche zwischen mehreren Gruppen wurden mittels einer Einweg-Varianzanalyse durchgeführt, gefolgt von Bonferronis Post-hoc-Test, wenn die Annahmen von Normalität und Homogenität der Varianz erfüllt waren. Ein Wert von P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.