基于代谢组学的灯盏花素抗阿霉素心脏毒性作用机制研究

目的通过体内外实验研究灯盏花素对阿霉素诱导心脏毒性的保护作用及机制。方法体内实验中,将C57BL/6小鼠随机分为对照组、模型组、右雷佐生(12 mg/kg)组和灯盏花素低、中、高剂量(4、8、16 mg/kg)组,给予药物干预3周后,采用苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠心肌组织的病理变化;采用ELISA法检测各组小鼠血浆N端B型利钠肽前体(amino-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)水平;采用超高效液相色谱/四极杆飞行时间质谱(UHPLC/Q-TOF MS)研究其代谢途径和主要代谢产物。体外实验中,将大鼠心肌细胞H9c2随机分为对照组、阿霉素组、右雷佐生组和灯盏花素组,给予药物处理后,检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,观察H9c2细胞抗氧化能力;采用TUNEL及Annexin V-FITC/PI双染法检测各组细胞凋亡情况;采用Western blotting法检测H9c2细胞核因子E2相关因子2(nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)和Ras同源蛋白A(Ras homolog gene family member A,RhoA)蛋白表达情况。结果与对照组比较,模型组小鼠血浆NTproBNP水平显著升高(P<0.05),心肌组织发生肌原纤维紊乱、破裂以及心肌纤维的波状变性;与模型组比较,灯盏花素组和右雷佐生组心肌组织的形态损伤减轻,血浆NT-proBNP水平显著降低(P<0.05);代谢组学分析筛选出16个显著改变的代谢物作为潜在的生物标志物,涉及氨基酸代谢、脂质代谢及炎症因子调节等代谢路径。在H9c2细胞中,阿霉素组GSH水平显著降低(P<0.05),MDA水平显著升高(P<0.05),心肌细胞凋亡率显著升高(P<0.05),RhoA和Nrf2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),AMPK蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与阿霉素组比较,灯盏花素组和右雷佐生组细胞存活率升高(P<0.05),MDA水平显著降低(P<0.05),GSH水平显著升高(P<0.05),心肌细胞凋亡率和ROS生成均显著降低(P<0.05),RhoA和Nrf2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),AMPK蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论灯盏花素通过调节脂质代谢、氨基酸代谢以及炎症因子水平维持细胞氧化还原状态和炎症水平,恢复心肌细胞稳态,抑制了阿霉素诱导的细胞损伤和凋亡,缓解心脏毒性,此外灯盏花素可能通过调节神经活性配体受体相互作用保护受损心脏功能。灯盏花素可能是一种很有前途的心脏保护剂。

甘草素对长波紫外线诱导的皮肤光老化的保护作用及机制

目的:研究甘草素(liquiritigenin,LQ)对长波紫外线(UVA)诱导的正常人表皮角质形成细胞(NHEK)氧化损伤的保护作用,并探讨其光老化的保护作用机制。方法:建立12 J·cm^(-2)剂量的UVA诱导的NHEK细胞的光老化模型。WST⁃8(CCK⁃8)比色法测定细胞增殖活力;β⁃半乳糖苷酶染色法检测细胞衰老水平;流式细胞仪检测活性氧(ROS)含量;荧光显微镜观察线粒体膜电位的变化;试剂盒检测细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GSH)、丙二醛(MDA)的活性。蛋白免疫印迹法(Western blot)检测相关蛋白表达水平;免疫荧光法(immunofluorescence)探究核因子E2相关因子2(Nrf2)和Keap⁃1在细胞核内表达及相互作用。结果:与UVA组相比,20,50,100μmol·L^(-1)甘草素呈浓度依赖性地抑制UVA诱导的细胞衰老、ROS和MDA的生成、线粒体膜电位的下降以及基质金属蛋白酶(MMP⁃1,MMP⁃3,MMP⁃9)的合成;显著提高细胞增殖活力、抗氧化酶活性(SOD,GSH)和Ⅰ型胶原蛋白(COL1A1)的生成(P<0.05)。在蛋白表达水平上,与UVA组相比,甘草素能够促进Nrf2和SOD⁃2的表达水平升高,抑制Keap⁃1的表达水平降低(P<0.05)。共定位分析表明,12 J·cm^(-2)剂量的UVA辐照导致NHEK细胞Keap⁃1与Nrf2结合减弱,核内Nrf2表达降低,抑制其转录活性;100μmol·L^(-1)甘草素能够维持Keap⁃1与Nrf2结合,促进Nrf2在核内表达,激活其转录活性。结论:甘草素能够通过Keap⁃1/Nrf2信号通路,促进Nrf2核转录,增强抗氧化能力保护UVA诱导的NHEK细胞氧化损伤,为明确其作为皮肤光老化保护剂提供了理论依据。