基于内质网应激和自噬信号通路探讨委陵菜积雪草酸抗急性肝损伤的作用及其机制

来源 :广西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuangyunlo
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目的:基于内质网应激、自噬和凋亡之间的关系探讨委陵菜积雪草酸(Asiatic acid from potentilla chinensis,AAPC)对脂多糖/D-氨基半乳糖(Lipopolysaccharide/D-Galactosamine,LPS/D-GalN)诱导的急性肝损伤(Acute liver injury,ALI)的影响及其调控作用机制。方法:1.ALI小鼠模型的制备60只6-8周雄性C57BL/6小鼠随机分成正常组(生理盐水)、AAPC阴性对照组(8 mg/kg)、模型组(生理盐水)和AAPC低、高剂量组(4、8 mg/kg),连续灌胃给药15天,每天一次。末次给药1 h后,除正常组和AAPC阴性对照组外,其余各组小鼠腹腔注射LPS(50μg/kg)/D-GalN(800mg/kg)建立小鼠急性肝损伤的模型。注射6 h后,处死小鼠,采集血样,取肝脏标本作进一步检查。2.AAPC对ALI小鼠肝脏损伤的影响全自动生化分析仪检测AAPC对小鼠血清谷丙转氨酶(Alanine transaminase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、白蛋白(Albumin,ALB)和球蛋白(Globulin,GLB)水平的影响;H&E和TUNEL染色检测小鼠肝细胞病理结构改变及肝细胞凋亡的情况。3.LO2细胞内质网应激模型的建立以人的正常肝细胞LO2细胞为研究对象,给予1μmol/L毒胡萝卜素培养3、6、12、24、48 h。Western blot法检测内质网应激标志性蛋白GRP78的蛋白表达,以及自噬的标志性蛋白LC3II/I、P62蛋白的表达,筛选制备内质网应激细胞模型的最佳作用时间。4.AAPC对内质网应激诱导的LO2细胞损伤的影响将LO2细胞分为7组:正常对照组、模型组(1μmol/L)、3-MA组(5mmol/L)、4-PBA组(1μmol/L)、AAPC低剂量组(10μmol/L)、中剂量组(20μmol/L)、高剂量组(40μmol/L)。试剂盒检测乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)的含量;Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒检测AAPC对内质网应激诱导的LO2细胞凋亡的影响;Western blot法检测凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2蛋白的影响。5.AAPC对体内外内质网应激信号通路蛋白的影响Western blot法检测肝组织GRP78、p-PERK/PERK、p-IRE1/IRE1、ATF6蛋白的表达;同时还检测正常肝细胞LO2细胞内GRP78、p-PERK/PERK、p-e IF2α/e IF2α、ATF4、CHOP、p-IRE1/IRE1、XBP-1、p-JNK/JNK、ATF6蛋白的表达。6.AAPC对体内外自噬水平的影响Western blot法检测肝组织LC3II/I、Beclin1、Atg5 and Atg7蛋白的表达;透射电镜观察LO2细胞内自噬小体和自噬溶酶体的形成。结果:1.AAPC明显改善ALI小鼠肝损伤全自动生化仪检测结果显示,与模型组比较,AAPC预处理能明显降低血清中ALT和AST的水平(p<0.05)。另外,H&E和TUNEL染色实验结果表明,AAPC预处理可以显著改善肝组织细胞损伤,同时还可降低肝细胞凋亡的发生。实验结果显示,AAPC可降低ALI小鼠血清转氨酶的水平,减轻体内肝细胞损伤的程度。2.AAPC减轻毒胡萝卜素诱导的细胞凋亡结果显示,与模型组相比,AAPC预处理可显著降低LDH的水平(p<0.05)。此外,流式细胞术检测结果显示,与模型组比较,AAPC能明显抑制LO2细胞的凋亡(p<0.05),且呈浓度依赖性。结果显示,AAPC对毒胡萝卜素诱导的肝细胞损伤的保护作用可能是通过其抗凋亡作用介导的。3.AAPC抑制体内外内质网应激信号通路体内研究结果显示,LPS/D-GalN模型组中GRP78、ATF6、p-PERK和p-IRE1蛋白表达水平显著升高(p<0.05),而AAPC预处理显著下调了这些蛋白表达(p<0.05),表明AAPC预处理显著降低了LPS/D-GalN诱导的小鼠ERS的表达。进一步研究发现,毒胡萝卜素作用于LO2细胞后,GRP78、p-PERK/PERK、p-e IF2α/e IF2α、ATF4、CHOP、p-IRE1/IRE1、XBP-1、p-JNK/JNK、ATF6蛋白水平显著上调(p<0.05),AAPC预处理能显著逆转这些异常蛋白的表达(p<0.05)。以上实验结果显示,AAPC可能通过抑制ERS信号通路蛋白的表达,减轻内质网应激反应。4.AAPC诱导体内外肝细胞的自噬体内研究结果显示,LPS/D-GalN模型组中自噬相关蛋白LC3II/I、Beclin1、Atg5、Atg7蛋白表达较正常组增加(p<0.05),AAPC预处理后自噬相关蛋白表达进一步增加(p<0.05)。此外,体外实验结果发现,与模型组比较,AAPC给药组肝细胞内自噬体和自溶酶体数量增加,且促进LO2细胞自噬溶酶体的形成。这些结果为AAPC促进自噬通量提供了证据。结论:AAPC能减轻LPS/D-GalN诱导的小鼠急性肝损伤,其可能的机制是:(1)AAPC能够抑制内质网应激信号通路相关蛋白,减轻内质网应激的反应从而减轻肝细胞的损伤和凋亡;(2)AAPC通过促进肝细胞自噬,加速内质网恢复稳态从而促进肝细胞存活和抵御外界不良刺激。
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