枸杞多糖调节Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径对妊娠期糖尿病大鼠胰岛素抵抗的改善作用

目的 探讨枸杞多糖调节Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径对妊娠期糖尿病(GDM)大鼠胰岛素抵抗的改善作用。方法 将SD成年大鼠雌雄合笼得到孕鼠,建立GDM模型,随机分为模型组,枸杞多糖低、中、高剂量组,ferrostatin-1组,每组8只,另设对照组,腹腔注射等剂量柠檬酸缓冲液。末次给药24 h后,检测大鼠FBG、FINS、IRI水平。再次复制GDM模型32只,随机分为模型组、枸杞多糖组、ML385组、枸杞多糖+ML385组,另设对照组。药物分组干预后,检测大鼠FBG、FINS、IRI、TG、TC水平,妊娠第19天检测母体及胎鼠体质量以及血清IL-18、IL-6、SOD、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2、Nrf2/HO-1/GPX4通路蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组大鼠FBG、FINS、IRI,母体及胎鼠体质量,血清TG、TC、IL-18、IL-6、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2蛋白表达升高(P<0.05),血清SOD水平、子宫内膜组织Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达降低(P<0.05);与枸杞多糖+ML385组比较,枸杞多糖组大鼠FBG、FINS、IRI,母体及胎鼠体质量,血清TG、TC、IL-18、IL-6、MDA水平,子宫内膜组织ACSL4、PTGS2蛋白表达降低(P<0.05),血清SOD、子宫内膜组织Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达升高(P<0.05)。结论 枸杞多糖可通过促进Nrf2/HO-1/GPX4信号传导,抑制铁死亡途径,降低GDM大鼠血糖血脂水平,减弱其胰岛素抵抗。

右美托咪定通过激活Nrf2/HO-1/GPX4通路抑制肾小管上皮细胞的铁死亡

目的 探讨右美托咪定(DEX)对Erastin诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)铁死亡的保护作用及其机制。方法 构建Erastin诱导的HK-2细胞铁死亡模型。将HK-2细胞分为对照组、Erastin模型组、Erastin+2.5μmol/L DEX组、Erastin+5μmol/L DEX组、Erastin+10μmol/L DEX组,采用CCK-8法检测细胞的存活率。将HK-2细胞分为对照组、Erastin模型组、Erastin+10μmol/L DEX组、Erastin+10μmol/L DEX+ML385(Nrf2抑制剂)组。采用CCK-8法检测细胞的存活率;使用细胞亚铁比色法测试盒检测细胞内Fe^(2+)水平的变化;应用流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)的含量;使用丙二醛(MDA)和还原型谷胱甘肽(GSH)试剂盒检测细胞中MDA及GSH含量;Western blotting检测细胞中核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白的表达。结果 与对照组相比,Erastin组的细胞存活率显著被抑制(P<0.001),同时细胞中GSH含量降低(P<0.001),Fe^(2+)、ROS以及MDA含量升高(P<0.001);与Erastin组相比,Erastin+10μmol/L DEX组的细胞存活率明显升高(P<0.001),10μmol/L DEX显著升高细胞中GSH含量(P<0.001),显著降低Fe^(2+)、ROS以及MDA含量(P<0.001),并且显著上调细胞中Nrf2、HO-1和GPX4蛋白的表达(P<0.001)。使用ML385后,Nrf2/HO-1/GPX4通路被抑制(P<0.001),细胞存活率降低(P<0.001),GSH含量降低(P<0.001),而Fe^(2+)、ROS以及MDA含量升高(P<0.05)。结论 DEX对Erastin诱导的HK-2细胞铁死亡具有保护作用,其机制可能是通过激活Nrf2/HO-1/GPX4通路实现抗氧化应激从而抑制铁死亡。

Erianin inhibits oral cancer cell growth,migration,and invasion via the Nrf2/HO-1/GPX4 pathway

Objective:To evaluate the effect of erianin on the viability,migration,and invasion of KB cells and elucidate its underlying mechanisms.Methods:Cell Counting Kit-8,colony formation,wound healing,and Transwell assays were used to determine the proliferation,migration,and invasion of oral cancer KB cells.Furthermore,malondialdehyde(MDA)and glutathione(GSH)levels were determined.Fluorescent probes were used to detect changes in intracellular reactive oxygen species and iron ions.Additionally,the expressions of ferroptosis-related proteins,NF-E2-related factor 2(Nrf2),ferritin heavy chain 1(FTH1),heme oxygenase 1(HO-1),and glutathione peroxidase 4(GPX4)were analyzed by Western blotting assays.Results:Erianin induced ferroptosis and inhibited the proliferation,migration,and invasion of KB cells.Moreover,erianin decreased GSH level,increased MDA level,elevated intracellular ROS and Fe2+contents,and downregulated the expression of the ferroptosis-related proteins Nrf2,HO-1,GPX4,and FTH1 in KB cells.These effects of erianin were effectively reversed by a ferroptosis inhibitor,ferrostatin-1.Conclusions:Erianin inhibits the proliferation,migration,and invasion of oral cancer cells and induces ferroptosis via the Nrf2/HO-1/GPX4 signaling pathway.Therefore,erianin may be a potential candidate for the treatment of oral cancer.

黄芪甲苷控Nrf2/HO-1/GPX4通路抑制铁死亡改善ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化的机制研究

基于核因子红细胞系2相关因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)/血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)/谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)信号通路观察黄芪甲苷(astragalosideⅣ,AS-Ⅳ)对ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化的干预作用,探究AS-Ⅳ改善动脉粥样硬化小鼠铁死亡的潜在机制。该研究通过采用高脂饲料喂养建立动脉粥样硬化小鼠模型。造模8周后将ApoE^(-/-)小鼠随机分为模型(model)组、AS-Ⅳ组、AS-Ⅳ+Nrf2抑制剂(ML385)组和ferrostatin-1(Fer-1)组,同时另设对照(control)组,分别给予相应药物腹腔注射治疗,control组与model组进行等量生理盐水腹腔注射。实验结束后采用全自动血脂分析仪检测血清生化水平,HE染色观察主动脉窦组织形态学变化,比色法检测各组小鼠血清中Fe^(2+)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平,免疫荧光观察各组小鼠主动脉窦铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)、铁蛋白轻链(ferritin light chain,FTL)蛋白表达,Western blot法检测小鼠主动脉脏组织Nrf2、HO-1、GPX4蛋白水平,透射电镜观察主动脉组织超微结构改变。结果显示,与control组比较,model组小鼠主动脉窦钙化面积及斑块沉积面积明显,线粒体膜密度增加、线粒体嵴减少或消失,血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、Fe^(2+)、MDA水平升高,高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、SOD、GSH水平下降,主动脉Nrf2、HO-1、GPX4蛋白及铁储存蛋白FTH1、FTL表达明显抑制;与model组相比,AS-Ⅳ治疗后血清TC、TG、LDL-C、Fe^(2+)、MDA水平下降,HDL-C、SOD、GSH水平上升,主动脉Nrf2、HO-1、GPX4蛋白及铁储存蛋白FTH1、FTL蛋白表达增加,主动脉组织形态学明显改善;与AS-Ⅳ组相比,Nrf2抑制剂ML385能逆转AS-Ⅳ对AS小鼠的治疗作用。以上表明,AS-Ⅳ可抑制铁死亡改善ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化,其作用机制可能与调控Nrf2/HO-1/GPX4信号通路有关。

基于Nrf2-HO-1/GPX4信号轴探讨中药靛玉红衍生物E804抑制肺癌A549细胞增殖和迁移的作用机制

目的 探讨中药靛玉红衍生物E804对非小细胞肺癌(NSCLC)系A549细胞增殖和迁移的影响,并阐明Nrf2-HO-1/GPX4信号轴可能的作用机制。方法 以肺癌A549细胞为细胞模型。采用MTT和细胞划痕实验观察0、10μmol/L E804和10μmol/L E804+不同特异性抑制剂(Nec-1、CQ、Z-VAD、DFO、Fer-1和Lip-1)组细胞的增殖和迁移能力;采用DCFH-DA荧光探针法检测0、2.5、5和10μmol/LE804组细胞内活性氧(ROS)含量,比色法检测二价铁离子(Fe^(2+))含量,分光光度法检测还原型谷胱甘肽(GSH)含量,微量法检测丙二醛(MDA)含量;Western blot法检测0、2.5、5和10μmol/L E804组细胞SLC7A11、Transferrin、GPX4、SLC40A1、Nrf2和HO-1蛋白表达水平。结果 与对照组(0μmol/LE804)比较,2.5、5和10μmol/L E804升高细胞内ROS、Fe^(2+)和MDA水平,降低细胞内GSH含量(P<0.01),同时降低SLC7A11、GPX4、SLC40A1、Nrf2和HO-1蛋白表达水平(P<0.01),升高Transferrin表达水平(P<0.05)。与单独使用10μmol/LE804组比较,细胞凋亡抑制剂(Z-VAD)组和细胞铁死亡抑制剂(DFO、Fer-1和Lip-1)组能够部分逆转E804对A549细胞的增殖和迁移抑制(P<0.01)。结论 E804可抑制A549细胞增殖和迁移,并诱发铁死亡,其机制可能与抑制Nrf2-HO-1/GPX4信号轴有关。

基于Nrf2/HO-1/GPX4信号通路探讨真武汤改善脾肾阳虚型糖尿病肾病小鼠的作用机制

目的:基于核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路探讨真武汤对脾肾阳虚型糖尿病肾病(DKD)小鼠肾脏氧化损伤的干预作用及机制。方法:将25只7周龄SPF级雄性db/m小鼠及95只7周龄SPF级雄性db/db小鼠适应性喂养1周。db/m小鼠作为空白组,其余小鼠进行运用灌服生大黄溶液和氢化可的松制备脾肾阳虚型DKD模型,成模后随机分为模型组、厄贝沙坦组(25 mg·kg^(-1))、真武汤高、中、低剂量(33.8、16.9、8.45 g·kg^(-1))组,每组15只,连续灌胃8周。观察小鼠生存状态和计算中医证候评分并测定脾肾阳虚相关、空腹血糖(FBG)及肾功能相关指标;苏木素-伊红(HE)染色观察各组肾脏组织病理学改变;生化试剂盒法测定肾组织中氧化应激相关指标;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组小鼠肾组织中Nrf2、HO-1、谷氨酸半胱氨酸连接酶催化亚基(GCLC)、GPX4 m RNA和蛋白表达水平。结果:与空白组比较,模型组小鼠中医证候积分明显升高(P<0.05),雌二醇(E2)含量明显升高(P<0.05),睾酮(T)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)含量明显降低(P<0.05);FBG明显升高(P<0.05),肾功能明显下降(P<0.05);肾脏病理显示肾小球肥大,肾小球系膜和基底增厚明显,肾组织中过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)、还原型谷胱甘肽(GSH)水平均明显降低(P<0.05),丙二醛(MDA)的含量明显升高(P<0.05),肾组织中Nrf2、HO-1、GCLC、GPX4 m RNA及蛋白表达水平明显下降(P<0.05);与模型组比较,真武汤高、中剂量组中医证候积分明显降低、E2含量明显降低(P<0.05),T、T3、T4含量明显升高(P<0.05);肾功能明显改善(P<0.05),肾脏病理明显改善,真武汤高、中剂量组小鼠肾组织中CAT、T-AOC、GSH水平均明显升高(P<0.05),MDA的含量明显下降(P<0.05),各给药组小鼠肾组织中Nrf2、HO-1、GCLC、GPX4 m RNA及蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论:真武汤改善脾肾阳虚型db/db小鼠一般状态、肾功能,降低氧化损伤和减轻肾脏病理改变,其作用机制可能与调节Nrf2/HO-1/GPX4通路有关。

原花青素B2通过NRF2/HO-1/xCT/GPX4轴抑制氧化应激减轻H_(2)O_(2)诱导的人少突胶质细胞的损伤

目的探讨原花青素B2(proanthocyanidins B2,PCB2)对过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的人少突胶质细胞(MO3.13)氧化损伤和凋亡的保护作用及其机制。方法筛选H_(2)O_(2)和PCB2的最佳作用浓度。分为正常组、PCB2组(100 mg·L^(-1) PCB2处理24 h)、H_(2)O_(2)模型组(500μmol·L^(-1) H_(2)O_(2)处理24 h)、H_(2)O_(2)+PCB2组(500μmol·L^(-1) H_(2)O_(2)与100 mg·L^(-1) PCB2共同处理24 h)。FRAP法检测PCB2的抗氧化能力;CCK-8法检测各组细胞存活率,LDH法进行细胞毒性检测;微量酶标法和ELISA法检测各组细胞中LDH、NO、H_(2)O_(2)含量以及CAT、SOD活力;免疫荧光和Western blot分别检测各组细胞中NRF2、xCT、HO-1、Ferritin、GPX4的蛋白表达水平。亚铁离子荧光探针(FerroOrange)检测细胞内亚铁离子(Fe^(2+))含量。结果H_(2)O_(2)能诱导MO3.13氧化损伤并导致细胞铁死亡,PCB2能够减轻MO3.13氧化损伤和铁死亡;与H_(2)O_(2)模型组相比,PCB2干预能够明显升高MO3.13内LDH含量,降低NO、H_(2)O_(2)含量,提高SOD、CAT活力;上调NRF2、xCT、HO-1、Ferritin、GPX4的蛋白表达水平。结论PCB2能够通过NRF2/HO-1/xCT/GPX4轴增强细胞抗氧化能力,减轻H_(2)O_(2)诱导的MO3.13氧化损伤。

基于Nrf2/HO-1/GPX4信号轴探讨参芪地黄汤抑制高糖诱导人肾小管上皮细胞铁死亡的作用机制

为探讨参芪地黄汤对高糖诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)铁死亡及核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase 1,HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase 4,GPX4)轴的影响及其潜在机制。构建高糖诱导HK-2细胞损伤模型,制备参芪地黄汤含药血清;筛选参芪地黄汤含药血清的最佳浓度及干预时间,将HK-2分为正常组,高糖组,参芪地黄汤低、中、高剂量组。各组细胞干预后,检测细胞增殖率,观察细胞形态和线粒体超微结构,检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)、亚铁离子(Fe^(2+))、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,检测细胞内Nrf2、HO-1、GPX4和xCT蛋白的表达。筛选出10%参芪地黄汤干预24 h为最佳剂量与干预时间,与高糖组比较,参芪地黄汤高剂量组促进高糖诱导的HK-2增殖;与高糖组比较,参芪地黄汤低、中、高剂量组细胞排列紧密,细胞数量增加,改善梭形纤维样为鹅卵石样形态,且改善线粒体膜和嵴的形态结构;抑制ROS升高,改善过氧化损伤;降低Fe^(2+)、MDA水平,升高GSH水平,抑制铁死亡脂质过氧化损伤;激活抗氧化通路,上调Nrf2、HO-1、xCT和GPX4蛋白的表达。总之,参芪地黄汤含药血清在体外能抑制高糖诱导HK-2铁死亡,其机制与抗氧化作用和激活Nrf2/HO-1/GPX4信号轴有关。

疏肝补肾毓麟汤通过Keap1/Nrf2/GPX4通路抑制睾丸细胞铁死亡改善肝郁肾虚型少弱精子症小鼠的精子质量

目的探讨疏肝补肾毓麟汤改善肝郁肾虚型少弱精子症小鼠生精功能和精子质量的作用及其可能机制。方法60只雄性KM小鼠,随机分为空白组、模型组、疏肝补肾毓麟汤高、中、低剂量组和司他丁-1(Ferrostatin-1,Fer-1)组(Fer-1是铁死亡抑制剂)。除空白组外,其余组以1.25 g·kg^(-1)腺嘌呤灌胃(Intragastrical administration,ig.)+慢性束缚刺激构建肝郁肾虚型少弱精子症小鼠模型。给予相应药物干预后:精密天平称取小鼠体质量、睾丸质量、附睾质量计算睾丸指数、附睾指数;苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin staining,HE)染色观察睾丸组织病理变化并对睾丸生精功能进行评分;全自动精子分析仪检测精子密度和活动率;苯胺蓝染色法观察精子成熟度;布鲁斯蓝染色法观察睾丸组织铁沉积;免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)检测睾丸组织谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)、溶质载体家族7成员11(Recombinant Solute Carrier Family 7 Member 11,SLC7A11)蛋白表达;生化法检测睾丸组织超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量;蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)检测睾丸组织Kelch-样ECH相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein-1,Keap1)、核因子E2相关因子2(Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)、GPX4、SLC7A11蛋白表达。结果与空白组比较,模型组小鼠睾丸指数、附睾指数、睾丸生精功能、精子密度及活动率、精子成熟度均显著下降(P<0.05,P<0.01);经疏肝补肾毓麟汤及Fer-1干预后,上述指标均有显著改善(P<0.05,P<0.01),且睾丸组织铁沉积显著降低,Keap1表达显著降低,Nrf2、SLC7A11、GPX4表达显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论疏肝补肾毓麟汤能明显改善肝郁肾虚型少弱精子症,其机制可能与调控Keap1/Nrf2/GPX4信号通路抑制睾丸细胞铁死亡有关。

干预自噬调控p62-Keap1/Nrf2-GPX4通路对结直肠癌细胞铁死亡及奥沙利铂耐药的影响

目的探讨干预自噬对结直肠癌细胞铁死亡和奥沙利铂(OXA)耐药的影响及分子机制。方法培养人结直肠癌HCT-8、COLO205、HCT-116、SW620和SW480细胞系,筛选LC3表达适中的HCT-116细胞,检测其与OXA耐药HCT-116/OXA细胞株LC3、p62、Keap1、Nrf2、GPX4蛋白及Fe^(2+)、GSH、MDA的表达差异,并应用自噬和铁死亡干预剂并联合OXA干预HCT-116/OXA细胞株,检测LC3、p62、Keap1、Nrf2、GPX4蛋白及Fe^(2+)、GSH、MDA的表达,CCK-8实验检测各组细胞的增殖活性及对OXA的敏感性,平板克隆、Transwell实验检测各组细胞的生长情况和侵袭能力。结果5组细胞中HCT-116细胞的LC3、p62和GPX4均呈中等表达量;与HCT-116细胞相比,HCT-116/OXA细胞对OXA敏感性较低,且p62、Nrf2、GPX4蛋白呈高表达,LC3和Keap1呈低表达,Fe^(2+)、GSH、MDA表达水平均增高(P<0.05);自噬激活剂Rapa组及Rapa+Fer-1组较Fer-1组和对照组的LC3、Keap1蛋白及Fe^(2+)、MDA水平均升高,而p62、Nrf2、GPX4蛋白及GSH水平呈低表达,且Rapa+Fer-1组GPX4蛋白、GSH的水平低于Rapa组(P<0.05)。在自噬抑制剂组中,CQ组及CQ+Erastin组与对照组和Erastin组相比其LC3、p62、Nrf2、GPX4蛋白及GSH水平均呈高表达,Keap1蛋白、Fe^(2+)、MDA均呈低表达,而Erastin组GPX4蛋白、GSH表达低于其余三组,Fe^(2+)、MDA含量高于其余三组(P<0.05)。自噬激活剂联合应用OXA,Rapa干预组与其余三组相比,其对OXA的化学敏感性高、迁移细胞数量少、细胞增殖活性低;Rapa+Fer-1组对OXA的敏感性低于Rapa组,但高于Fer-1组和对照组(P<0.05)。而Fer-1组与对照组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。自噬抑制剂联合应用OXA,Erastin、CQ+Erastin和CQ三组与对照组相比其细胞活性、迁移能力和克隆形成能力均降低,其中Erastin组最低,而CQ+Erastin组高于Erastin组、低于CQ组(P<0.05)。结论在结直肠癌中,自噬参与了铁死亡的调节,干预自噬可通过p62-Keap1/Nrf2-GPX4通路调控结直肠癌细胞发生铁死亡,从而逆转OXA耐药。

基于Nrf2/HO-1/GPX4通路探讨大戟脂总三萜抗类风湿性关节炎的作用

旨在探讨大戟脂总三萜对类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的防治作用及其作用机制。采用完全弗氏佐剂(complete Freund′s adjuvant,FCA)诱导大鼠关节炎模型,将雄性大鼠随机分为6组,每组10只,分别为对照组,模型组,雷公藤多苷(7.5 mg·kg^(-1))组,大戟脂总三萜低、中、高剂量组(32、64、128 mg·kg^(-1));除对照组大鼠外,在大鼠右后足趾注射0.2 mL FCA。给药组灌胃给予药物,对照组和模型组给予相应体积0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液,每日1次,期间测量大鼠后足肿胀度并进行关节炎评分至第30天。给药结束后,采用HE染色观察大鼠关节组织病理学改变。采用生化比色法检测关节组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)因子和Fe^(2+)的含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性。采用RT-PCR法检测关节组织中核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(gluta-thione peroxidase 4,GPX4)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)mRNA的含量,Western blot法检测大鼠关节组织中Nrf2、Kelch样ECH相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、醌氧化还原酶1[NAD(P)H quinone oxidoreductase 1,NQO1]、超氧化物歧化酶(SOD2)、GPX4、ACSL4蛋白的表达。结果显示,与模型组比较,经雷公藤多苷(7.5 mg·kg^(-1))和大戟脂总三萜(32、64、128 mg·kg^(-1))治疗后,大鼠双侧后肢肿胀程度明显减轻,关节炎评分显著下降,关节组织病变程度减轻;关节组织中MDA和Fe^(2+)含量降低,GSH含量和SOD活性增加;氧化因子Nrf2、GPX4的蛋白表达和mRNA水平显著增加,ACSL4的蛋白表达和mRNA相对含量显著降低;Nrf2/HO-1/GPX4通路的Keap1、NQO1、HO-1、SOD2蛋白表达水平也显著升高。综上所述,大戟脂总三萜可通过抑制脂质过氧化从而抑制细胞异常铁死亡发挥抗RA作用,作用机制可能与其对Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的调控相关。

基于Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路探讨附芍地芩方抗结直肠癌作用机制

目的探讨附芍地芩方治疗结直肠癌的作用机制。方法体外细胞实验用附芍地芩方处理结直肠癌CT-26细胞,检测细胞增殖、迁移能力。流式细胞术检测结直肠癌CT-26细胞的活性氧(ROS)水平,并检测其铁离子(Fe^(2+))、丙二醛(MDA)水平及超氧化物歧化酶(SOD)活性。PCR Array与Western blot方法分析验证铁死亡差异基因表达情况。体内动物实验将Balb/c小鼠随机分为空白对照组、模型组、奥沙利铂组(1.5 mg·kg^(-1)·d^(-1))、附芍地芩方低剂量组(4.49 g·kg^(-1)·d^(-1))、附芍地芩方中剂量组(8.97 g·kg^(-1)·d^(-1))、附芍地芩方高剂量组(17.94 g·kg^(-1)·d^(-1)),检测附芍地芩方对小鼠肿瘤组织Fe^(2+)、ROS、MDA水平,SOD活性及Nrf2、Keap1、SLC7A11、GPX4表达水平的影响。结果体外细胞实验显示,与空白对照组相比,附芍地芩方通过剂量依赖的方式显著抑制了结直肠癌CT-26细胞的增殖与迁移。附芍地芩方可以提高结直肠癌CT-26细胞中的Fe^(2+)(P<0.05)与ROS水平(P<0.01);提高结直肠癌CT-26细胞内MDA水平(P<0.01),并显著降低SOD活性(P<0.01)。铁死亡PCR Array分析发现,与空白对照组比较,附芍地芩方干预后,基因GPX4、SLC7A11表达显著下调,GSTA1、HMOX1、Ca9、Chac1、Keap1、Sqstm1、NOX1、FTH1、Tfr1、SAT2、Pparg、Hamp表达显著上调。Western blot实验检测发现,附芍地芩方干预后,结直肠癌CT-26细胞Keap1蛋白表达上调(P<0.01),Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达下调(P<0.01)。体内动物实验结果显示,附芍地芩方显著抑制小鼠皮下移植瘤的生长(P<0.05),肿瘤组织坏死程度增加,Fe^(2+)、ROS以及MDA水平增加(P<0.05,P<0.01),SOD活性下降(P<0.01),且肿瘤组织中Keap1蛋白表达上调(P<0.01),Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达下调(P<0.01)。结论附芍地芩方具有抗结直肠癌作用,并可能通过抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路促进结直肠癌细胞铁死亡以发挥抗结直肠癌作用。

苍术素调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对脑胶质瘤细胞铁死亡的影响

目的探讨苍术素调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路对脑胶质瘤细胞铁死亡的影响及其机制。方法体外培养脑胶质瘤U251细胞,将U251细胞分为对照组、苍术素低剂量组(5 mol/L)、中剂量组(10 mol/L)、高剂量组(20 mol/L)、ML385组(Nrf2抑制剂1 mol/L)。MTT和Edu实验检测细胞增殖;流式细胞术检测细胞凋亡率;试剂盒检测亚铁离子(Fe^(2+))、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)水平;Western blot检测Ki-67、cleaved-caspase3、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达;建立脑胶质瘤裸鼠模型,观察肿瘤生长情况,检测肿瘤组织中Ki-67、cleaved-caspase3、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白水平。结果细胞实验结果显示,与对照组比较,苍术素低、中、高剂量组U251细胞Fe^(2+)、MDA、LDH、ROS水平、细胞凋亡率、cleaved-caspase3水平显著性升高,GSH水平、OD490(24 h、48 h)值和细胞增殖率、Ki-67、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与苍术素高剂量组比较,ML385组U251细胞各检测指标水平无统计学差异(P>0.05);裸鼠成瘤实验结果表明,与模型组比较,苍术素组和ML385组裸鼠肿瘤质量和肿瘤体积、裸鼠肿瘤组织中Ki-67、Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达水平显著性降低,cleaved-caspase3蛋白表达水平显著性升高(P<0.05);与苍术素组比较,ML385组裸鼠肿瘤质量、肿瘤体积、抑瘤率和各蛋白表达水平无统计学差异(P>0.05)。结论苍术素可能通过抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路促进脑胶质瘤细胞铁死亡。

枸杞多糖通过激活Nrf2/HO-1通路保护HK-2细胞氧化损伤的作用

目的分析枸杞多糖(LBP)干预对氧化损伤的人肾小管上皮细胞(HK-2)内的核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)通路蛋白表达的变化,探索LBP拮抗HK-2细胞氧化损伤的分子机制。方法采用过氧化氢诱导HK-2细胞制备氧化损伤细胞模型,HK-2被分成4组:正常组、LBP组、氧化损伤组及LBP干预组。观察4组细胞的长势和形态变化;细胞活力测定法比较每组细胞的存活率;比色法分析氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)的水平;免疫印迹技术检测细胞内Nrf2/HO-1通路蛋白Nrf2、HO-1的相对水平。结果正常组和LBP组相比,两组的细胞长势、形态和存活率,细胞产生MDA的量、SOD和GSH-Px的水平,通路蛋白Nrf2、HO-1的相对水平均无明显差异(均P>0.05);氧化损伤组和正常组相比,细胞皱缩变圆并脱落、贴壁细胞变少,存活率减少、MDA量增加、SOD和GSH-Px降低,通路蛋白Nrf2、HO-1的相对值下降(均P<0.05);LBP干预组和氧化损伤组相比,细胞长势、形状恢复、贴壁细胞较多,存活率增加、MDA量减少、SOD和GSH-Px升高,通路蛋白Nrf2、HO-1的相对值升高(均P<0.05)。结论枸杞多糖能通过激活Nrf2/HO-1通路提高HK-2细胞的抗氧化酶活性达到减轻细胞氧化损伤的目的。

有氧运动通过Keap1Nrf2HO-1通路对睡眠障碍老年大鼠认知的改善机制

目的探究有氧运动通过Keap1Nrf2HO-1通路对睡眠障碍老年大鼠认知的改善机制。方法选用Wistar大鼠,60只,雌雄各半,将大鼠均分为4组,其中一组为空白组,其余分为模型组、给药组(根据每只大鼠的体重按照0.5 mg/kg进行艾司唑仑片灌胃给药)和有氧运动组,每组15只。结果与空白组比较,模型组逃避潜伏期延长(P<0.01),且伴随着明显的寻台次数较少、穿越原平台次数降低(P<0.01),大鼠在原平台停留的时间占总游泳时间的百分比降低(P<0.05);与模型组比较,给药组和有氧运动组逃避潜伏期缩短(P<0.01),且伴随着明显的寻台次数增加、穿越原平台次数增加(P<0.01),在原平台停留的时间占总游泳时间的百分比升高(P<0.05)。与空白组比较,模型组MDA水平升高,SOD活性降低(P<0.01),Keap1水平升高(P<0.01),Nrf2和HO-1水平降低(P<0.01);与模型组比较,给药组和有氧运动组MDA水平降低,SOD活性升高(P<0.01),Keap1水平降低,Nrf2和HO-1水平升高(P<0.01)。结论有氧运动能够有效缓解失眠障碍大鼠的认知功能,其机制原理可能与有氧运动通过改善睡眠障碍大鼠机体内海马组织的Keap1/Nrf2/HO-1蛋白表达水平从而产生抗氧化应急作用有关。

西黄胶囊联合西妥昔单抗通过Nrf2/HO-1信号通路调控结直肠癌细胞凋亡、迁移以及侵袭的作用机制研究

目的研究西黄胶囊联合西妥昔单抗通过Nrf2/HO-1信号通路对结直肠癌细胞凋亡、迁移以及侵袭的调控作用。方法使用细胞计数试剂盒(CCK8)确定西黄胶囊和西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞活力的影响。使用流式细胞术、划痕法和侵袭小室法检测西黄胶囊联合西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞凋亡、迁移以及侵袭的影响。使用蛋白质印迹技术检测西黄胶囊联合西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞B细胞淋巴瘤2(BCL2)、BCL2关联X蛋白(BAX)、基质金属蛋白酶2(MMP2)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、锌指蛋白232(ZNF320)、血管内皮生长因子A(VEGA)、糖原合成酶激酶3β(GSK3β)、核因子E2相关因子2(NRF2)和血红素氧合酶1(HO-1)表达的影响。结果CCK8实验结果显示,西黄胶囊和西妥昔单抗对HCT-116细胞活力最佳抑制时间是72 h,IC 50分别为5.28%和170.20 mg/L。与对照组相比,西黄胶囊和西妥昔单抗增加HCT-116细胞的凋亡(P<0.05)、抑制HCT-116细胞迁移以及侵袭(P<0.05)。与单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗相比,西黄胶囊联合西妥昔单抗对HCT-116细胞的促凋亡效果和对迁移以及侵袭的抑制效果更加明显(P<0.05)。蛋白质印迹技术结果显示,与对照组比较,西黄胶囊和西妥昔单抗促进HCT-116细胞的BAX表达(P<0.05),抑制BCL2、MMP2、MMP9、ZNF320、VEGA、GSK3B、NRF2、HO-1的表达(P<0.05)。此外,与单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗相比,西黄胶囊联合西妥昔单抗的效果更加明显(P<0.05)。结论西黄胶囊联合西妥昔单抗可能通过抑制Nrf2/HO-1信号通路抑制结直肠癌HCT-116细胞的活力、迁移以及侵袭,促进细胞凋亡,且西黄胶囊联合西妥昔单抗的干预效果优于单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗。

蓝萼甲素调节Akt/Nrf2/HO-1信号通路对冠心病大鼠的影响

目的:探讨蓝萼甲素(GLA)调节蛋白激酶B(Akt)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)信号通路对冠心病(CHD)大鼠的影响。方法:通过高脂饲料喂养及腹腔注射垂体后叶素制备CHD大鼠模型,设置分组为CHD组、GLA低剂量(GLA-L,5 mg/kg)组、GLA中剂量(GLA-M,10 mg/kg)组、GLA高剂量(GLA-H,20 mg/kg)组、GLA-H+LY294002(Akt/Nrf2/HO-1通路抑制剂,20 mg/kg GLA-H+40 mg/kg LY294002)组,同时以基础饲料喂养及腹腔注射生理盐水的10只大鼠为对照组;干预结束后,分别检测各组大鼠血清中血脂代谢水平[低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)以及三酰甘油(TG)]、血管内皮功能指标[内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)]、炎症因子水平(IL-6、TNF-α)、心脏组织中氧化应激水平[丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)]以及病理学及斑块面积变化、Akt/Nrf2/HO-1通路相关蛋白表达水平。结果:与对照组相比,CHD组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著降低,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著增加(P<0.05);与CHD组相比,GLA-L组、GLA-M组、GLA-H组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著增加,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著降低(P<0.05);与GLA-H组相比,GLA-H+LY294002组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著降低,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著增加(P<0.05)。结论:GLA可以通过激活Akt/Nrf2/HO-1信号通路抑制炎症反应及氧化应激水平,改善CHD大鼠病理损伤及内皮功能障碍。

金雀异黄酮通过Nrf2/HO-1信号通路减轻皮质神经元低氧/复氧损伤

目的研究金雀异黄酮(GEN)对皮质神经元低氧/复氧(H/R)损伤的影响,并基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶1(Nrf2/HO-1)信号通路探讨其机制。方法分离并体外培养C57BL/6J小鼠胎鼠(妊娠15 d)皮质神经元,设正常对照(Normal)组、模型(H/R)组、GEN(12.5μmol·L^(-1))组、TBHQ(Nrf2激动剂,10μmol·L^(-1))组、GEN(12.5μmol·L^(-1))+TBHQ(10μmol·L^(-1))组。除正常对照组外,其他组采用低氧(5%CO_(2)+95%N_(2))4 h后复氧(5%CO_(2)+95%空气)24 h的方法制备H/R损伤皮质神经元模型,各组分别于造模前2h给药干预。采用CCK-8法、流式细胞术检测神经元活力和凋亡率,DCFH-DA荧光探针法检测神经元活性氧(ROS)含量,分光光度法检测神经元中丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活性,RT-PCR法检测神经元Nrf2、HO-1 mRNA表达,Western blot法检测神经元Nrf2、HO-1、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型Caspase-3(cleaved Caspase-3)蛋白表达。结果与H/R组比较,GEN组、TBHQ组和GEN+TBHQ组皮质神经元活力明显升高、凋亡率明显降低(P<0.05);神经元中ROS、MDA含量明显降低,SOD、GSH-Px活性明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1 mRNA表达量明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达量及Bcl-2/Bax比值明显升高,Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达量明显降低(P<0.05)。GEN+TBHQ组对H/R损伤皮质神经元活力、凋亡率、氧化应激指标、Nrf2/HO-1信号通路相关mRNA和蛋白表达的调控作用均明显优于GEN组和TBHQ组(P<0.05)。结论GEN可通过促进Nrf2/HO-1信号通路活化抑制氧化应激损伤和神经元凋亡,对皮质神经元H/R损伤起到保护作用。

梓醇调节Keap1/Nrf2/HO-1信号通路对口腔鳞癌细胞恶性生物学行为的影响

目的探究梓醇调节Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1/核因子E2相关因子2/血红素氧合酶-1(Keap1/Nrf2/HO-1)信号通路对口腔鳞癌细胞恶性生物学行为的影响。方法体外培养口腔鳞癌细胞Tac8113;CCK-8法筛选梓醇最佳作用水平;将Tac8113细胞分为对照组、梓醇组(24μg/mL)、sh-NC组(转染sh-NC慢病毒质粒)、sh-Keap1组(转染sh-Keap1慢病毒质粒)、梓醇+sh-NC组(转染sh-NC+24μg/mL梓醇)、梓醇+sh-Keap1组(转染sh-Keap1+24μg/mL梓醇);CCK-8法检测细胞增殖;划痕试验检测细胞迁移;流式细胞术检测细胞凋亡;2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)检测细胞活性氧(ROS)水平;采用试剂盒分别检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平;Western Blot分别检测Keap1/Nrf2/HO-1信号通路及凋亡相关蛋白表达水平。结果与0μg/mL组比较,随着梓醇剂量增加Tac8113细胞存活率显著降低(P<0.05),因此,选择24μg/mL梓醇作为后续实验的干预条件;与对照组比较,梓醇组Tac8113细胞OD450值、划痕愈合率、ROS水平、MDA水平及B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Nrf2、HO-1表达显著降低,细胞凋亡率、SOD水平及Keap1、胱天蛋白酶3(caspase3)表达显著升高(P<0.05);Keap1低表达后Tac8113细胞恶性生物学行为程度加重,且逆转了梓醇对Tac8113细胞恶性生物学行为的影响。结论梓醇抑制口腔鳞癌细胞增殖、迁移,诱导细胞凋亡发挥抑癌作用,可能与上调Keap1表达,下调Nrf2和HO-1表达有关。

督脉隔药灸联合水凝胶多功能复合敷料对压力性损伤大鼠Nrf2/HO-1/NQO1信号通路的影响

目的观察督脉隔药灸联合水凝胶多功能复合敷料对压力性损伤大鼠创面修复及核因子E2相关因子2(nuclear factor-erythroid 2 related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)/NADPH醌氧化还原酶1(NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1)信号通路的影响。方法选取50只SPF级SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、水凝胶敷料组、督脉隔药灸组、联合干预组,每组10只。除假手术组外,其余4组借助压力装置构建压力性损伤大鼠模型。分组干预并记录各组大鼠的压力性损伤修复情况及创面组织病理变化;借助ELISA检测各组大鼠的血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6以及氧化应激因子丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)水平;Western blot与RT-PCR检测各组大鼠创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)蛋白及mRNA的表达水平。结果HE染色结果显示:假手术组皮肤结构未被破坏;模型组创面肉芽组织可见明显的细胞坏死、变性及炎性细胞浸润;干预各组可见创面修复,表现为散在炎性细胞浸润,“气球样”坏死变性明显减少。Masson染色结果显示:假手术组创面皮肤组织胶原纤维较为整齐;模型组创面肉芽组织可见大面积的胶原纤维沉积、紊乱;干预各组可见不同程度的创面修复。与假手术组对比,模型组大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平和创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、MMP-9蛋白及mRNA的表达水平均升高(P<0.05),而创面修复率、血清SOD、GSH-Px水平均下降(P<0.05);与模型组比较,水凝胶敷料组、督脉隔药灸组、联合干预组的血清TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平均下降(P<0.05),而创面修复率、血清SOD、GSH-Px水平和创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、MMP-9蛋白及m RNA的表达水平均升高(P<0.05),且联合干预组较其他干预组更优(P<0.05)。结论督脉隔药灸可有效促进压力性损伤的创面修复,与水凝胶多功能复合敷料联合使用效果更佳,其机制可能与督脉隔药灸抑制创面炎性反应及氧化应激,并激活Nrf2/HO-1/NQO1信号通路相关。