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目的:观察过氧化氢(H2O2)损伤条件下,肝细胞HMGB1细胞定位情况,探讨H2O2诱导肝细胞HGMB1细胞定位改变的机制,寻找生地黄成分——梓醇抵抗肝细胞损伤的靶点。 方法:第一部分 (1)以不同作用浓度和作用时间的H2O2体外制备小鼠BNL.CL2肝细胞损伤模型,设立正常对照组,通过CCK-8比色法检测细胞活力,比色法检测细胞上清液LDH含量计算细胞损伤率,DAPI/PI双染色半定量细胞死亡,ELISA法检测细胞上清液HMGB1含量,激光共聚焦检测HMGB1细胞定位,Western blot检测蛋白表达,观察H2O2对HMGB1细胞质转位及胞外释放的影响。(2)以H2O2体外制备小鼠BNL.CL2肝细胞损伤模型,设立正常对照组,Sirt1抑制剂对照组,Sirt1激动剂对照组,通过激光共聚焦检测HMGB1细胞定位,IP/IB实验检测HMGB1乙酰化水平,Western blot检测蛋白表达,酶标仪检测荧光强度法测定Sirt1去乙酰化活性,观察Sirt1对H2O2诱导的HMGB1细胞质转位及胞外释放的影响。(3)以H2O2体外制备小鼠BNL.CL2肝细胞损伤模型,设立正常对照组,通过酶标仪检测荧光强度法,观察H2O2作用对细胞NAD含量、ATP含量的影响。 第二部分 (1)以H2O2体外制备小鼠BNL.CL2肝细胞损伤模型,设立正常对照组,梓醇预处理组,通过CCK-8比色法检测细胞活力,比色法检测细胞上清液LDH含量计算细胞损伤率,DAPI/PI双染色半定量细胞死亡,ELISA法检测细胞上清液HMGB1含量,激光共聚焦法检测HMGB1细胞内定位,Western blot检测蛋白表达,观察梓醇预处理对H2O2诱导的肝细胞活力,细胞死亡,HMGB1转位及释放的影响。(2)以H2O2体外制备小鼠BNL.CL2肝细胞损伤模型,设立正常对照组,梓醇预处理组,Sirt1抑制剂对照组,Parp1抑制剂对照组,IP/IB实验检测HMGB1和Parp1乙酰化水平,Western blot检测细胞Sirt1、Parp1表达,酶标仪检测荧光强度测定细胞Sirt1去乙酰化活性、NAD+含量、ATP含量,寻找梓醇影响H2O2诱导的HMGB1转位及释放的可能靶点。 结果:第一部分1、H2O2对肝细胞活力,死亡率,胞外HMGB1含量,HMGB1细胞质转位的影响:(1)CCK-8实验结果:H2O2刺激肝细胞后,不同时间(0.5~,8hrs)及不同浓度(100、500、1000μM)均能诱导肝细胞活力明显下降(p<0.01 vs Ctrl),H2O2作用24hrs,细胞活力恢复。(2) DAPI/PI染色及细胞损伤率检测结果:随着H2O2作用时间的增加(0.5~8hrs)或H2O2作用浓度的增加(100、500、1000μM),细胞损伤率明显增加,DAPI/PI双染阳性细胞率增加,表明细胞死亡增加(p<0.01vs Ctrl),H2O2作用24hrs,细胞死亡减少。(3) ELISA检测HMGB1含量结果:随着H2O2作用时间的增加(0.5~8hrs),肝细胞胞外HMGB1含量明显增多(p<0.05vs Ctrl)。(4) Western blot+激光共聚焦实验结果:H2O2刺激后,肝细胞HMGB1细胞质转位明显增加,且具有一定的H2O2作用时间和浓度效应(p<0.05 vs Ctrl)。 2、H2O2作用对HMGB1乙酰化,Sirt1表达及去乙酰化活性的影响:(1) IP/IB实验检测HMGB1乙酰化水平的结果:随着H2O2作用时间或浓度的增加,HMGB1乙酰化增加(p<0.01 vs Ctrl)。(2) Western bolt检测Sirt1蛋白表达结果:随着H2O2作用时间或浓度增加,Sirt1相对表达量下降(p<0.01 vs Ctrl)。(3) Sirt1去乙酰化活性检测结果:随着H2O2作用浓度增加(100、500、1000μM),Sirt1去乙酰化活性降低(p<0.01 vs Ctrl)。 3、Sirt1对HMGB1细胞质转位的影响:(1) Sirt1抑制剂实验结果:Sirt1抑制剂EX527预处理肝细胞后,HMGB1乙酰化增加,细胞质转位增加(p<0.01 vs Ctrl)。(2)Sirt1激活剂实验结果显示:Sirt1激活剂SRT1720预处理H2O2肝细胞损伤模型后,HMGB1乙酰化减少,HMGB1胞外释放减少(p<0.01 vs H2O2)。 4、H2O2对肝细胞NAD+含量的影响:(1) NAD+含量检测结果:随着H2O2作用时间(0.5~8hrs)或浓度(100、500、1000μM)的增加,细胞内NAD+含量不断减少(p<0.01 vs Ctrl);H2O2作用24hrs,NAD+含量有所回升。(2)细胞内ATP含量检测结果显示:随着H2O2作用时间(0.5~8hrs)或浓度(100、500、1000μM)的增加,细胞内ATP含量明显减少(p<0.01 vs Ctrl);H2O2作用24hrs,ATP含量有所回升。 5、H2O2影响细胞Parp1,从而影响Sirt1活性:(1)IP/IB实验结果:随着H2O2作用时间(0.5hr~8hrs)或浓度(100μM、500μM、1000μM)的增加,Parp1表达及乙酰化水平不断增加(p<0.01 vs Ctrl)。(2)Parp1抑制剂DIQ实验结果:加入Parp1抑制剂DIQ预处理H2O2肝损伤模型后,NAD+含量回升,Sirt1去乙酰化活性增加(p<0.001 vs H2O2),HMGB1乙酰化下降,胞外释放减少(p<0.05 vs H2O2)。(3)NAD+抑制剂NAM实验结果:NAD+抑制剂NAM+Parp1抑制剂DIQ共同预处理H2O2肝细胞损伤模型后,Sirt1去乙酰化活性有所下降(p<0.001 vs DIQ)。 第二部分 1、梓醇预处理对H2O2诱导的肝细胞活力,细胞死亡率,HMGB1胞外含量,细胞质转位的影响:(1) CCK-8实验结果:0.1μM~1000μM浓度梓醇对肝细胞活力无毒性作用,10μM、50μM、250μM梓醇预处理肝细胞后,H2O2诱导的肝细胞活力下降得到缓解(p<0.01 vs H2O2),50μM、250μM保护作用最明显。(2)DAPI/PI双染+细胞损伤率检测结果:加入梓醇(50μM、250μM)预处理后,细胞损伤率以及DAPI/PI双染率减少,表明梓醇预处理可抑制H2O2诱导的细胞死亡(p<0.01 vs H2O2)。(3) ELISA检测结果:加入50μM梓醇预处理后,肝细胞培养上清液中HGMB1含量降低(p<0.01 vs H2O2)。(4) Western blot+激光共聚焦实验结果显示:加入50μM梓醇预处理后,H2O2诱导的肝细胞HMGB1细胞质转位减少(p<0.05 vs H2O2)。 2、梓醇预处理对H2O2诱导的HMGB1乙酰化,Sirt1表达及活性的影响:(1) IP/IB实验结果:50μM梓醇预处理肝细胞后,H2O2诱导的HMGB1乙酰化降低(p<0.01vs H2O2)。(2) Western bolt结果显示:单纯加入50μM,250μM梓醇处理后,肝细胞Sirt1相对表达增加(p<0.01 vs Ctrl)。(3) Sirt1去乙酰化活性检测结果显示:加入500μM H2O2处理8hrs,肝细胞Sirt1去乙酰化活性下降(p<0.001 vs Ctrl),加入50μM、250μM梓醇预处理后,Sirt1去乙酰化活性明显回升(p<0.01 vs H2O2),250μM梓醇组回升最明显。(4) Parp1抑制剂DIQ对照实验结果:在Parp1抑制剂DIQ存在条件下,加入50μM、250μM梓醇预处理,H2O2诱导的Sirt1去乙酰化活性下降仍明显回升(p<0.01 vs H2O2+DIQ)。(5) Sirt1抑制剂EX527对照实验结果:在EX527存在的条件下,与H2O2组比较,50μM梓醇预处理后,HMGB1乙酰化以及细胞转位无明显变化。 3、梓醇预处理对细胞NAD+、ATP含量的影响:(1) NAD+含量检测结果:加入500μMH2O2处理8hrs后,肝细胞NAD+含量下降约50%(p<0.01 vs Ctrl),加入50μM、250μM梓醇预处理后,NAD+含量明显回升(p<0.05 vs H2O2)。(2) ATP含量检测结果:加入500μM H2O2处理8hrs后,肝细胞ATP含量下降约20%(p<0.01 vs Ctrl),加入50μM、250μM梓醇预处理后,ATP含量明显回升(p<0.01 vsH2O2)。 4、梓醇预处理对H2O2诱导的Parp1表达及乙酰化的影响:(1) IP/IB实验结果:加入500μM H2O2处理8hrs后,肝细胞Parp1表达及Parp1乙酰化明显增加(p<0.01 vs Ctrl),加入50μM梓醇预处理后,Parp1表达及Parp1乙酰化下降(p<0.05vs H2O2)。 结论:1、H2O2通过激活Parp1并抑制Sirt1,从而促进HMGB1细胞质转位及胞外释放。2、梓醇通过调节Sirt1-Parp1,从而抑制HMGB1细胞质转位及释放。