来自延边大学附属医院的崔香丹、朱洁波和延边大学医学院的何鑫采用tBHP诱导血管内皮细胞氧化损伤模型,探讨BRPS对血管内皮细胞氧化损伤以及凋亡的抑制作用,旨在为草苁蓉的开发利用提供科学依据。
1BRPS对HUVEC的毒性
BRPS质量浓度小于等于100 mg/L时,HUVEC存活率均大于90%,与正常组比较,差异无统计学意义(P>0.05),不显示细胞毒性。因此,本研究选取100、50、25 mg/L作为BRPS干预剂量进行后续研究。
2BRPS对tBHP损伤HUVEC存活率的影响
与正常组比较,tBHP损伤组HUVEC存活率显着降低(P<0.05),为(49.4±4.1)%;而BRPS 高、中和低剂量组HUVEC 存活率分别为(71.3±11.2)%、(60.8±7.3)%和(54.3±3.2)%,与损伤组比较升高44.3%、23.1%和9.9%,差异显着(P<0.05)。提示BRPS预处理能抑制tBHP所致HUVEC氧化应激损伤。
3BRPS对tBHP损伤HUVEC ROS水平的影响
与正常组比较,损伤组细胞产生强绿色荧光,荧光强度增高44 倍,提示细胞内ROS水平升高;而BRPS高、中和低剂量组细胞则产生微弱绿色荧光,与损伤组比较荧光强度分别下降93.1%、82.2%和64.6%,差异显着(P<0.05);且随BRPS质量浓度的升高,荧光强度呈减弱趋势;提示BRPS预处理降低细胞内ROS水平。
4BRPS对HUVEC MDA、GSH、SOD水平的影响
与正常组比较,损伤组内皮细胞SOD活力和GSH含量显着降低(P<0.05),MDA水平显着升高(P<0.05);与损伤组比较,BRPS组内皮细胞SOD活力与GSH含量显着升高(P<0.05),MDA水平显着降低(P<0.05),提示BRPS预处理可上调HUVEC抗氧化防御能力。
5BRPS对HUVEC ΔΨm的影响
与正常组比较,损伤组内皮细胞ΔΨm降低;与损伤组比较,BRPS组细胞ΔΨm增高,随BRPS剂量的升高,红色荧光呈增强趋势;绿色荧光呈减弱趋势;提示BRPS抑制tBHP所致HUVEC ΔΨm的下降。
6HUVEC Hoechst33342染色结果
正常组细胞蓝色荧光弱,染色均匀弥散,细胞数量较多。损伤组细胞荧光强,细胞数量明显减少,可见细胞核发生固缩、核内呈颗粒状明亮蓝色荧光,出现明显凋亡特征。BRPS组细胞核内颗粒状明亮蓝色荧光呈逐渐减弱趋势,大部分细胞蓝色荧光均匀弥散,接近正常组细胞特征。
7BRPS对HUVEC凋亡的影响
正常组几乎看不到凋亡细胞;损伤组部分细胞出现核固缩等早期凋亡特征,与正常组比较,凋亡细胞明显增多;与损伤组比较,BRPS组凋亡细胞明显减少,BRPS高、中和低剂量组荧光强度分别下降59.1%、46.9%和32.5%,差异显着(P<0.05);且随BRPS剂量的升高呈递减趋势。提示BRPS抑制tBHP所致HUVEC凋亡。
8BRPS对HUVEC Caspase活化的影响
与正常组比较,损伤组细胞Caspase活化片段Cleaved caspase3(Cleaved c3)、Cleaved caspase(Cleaved c8)和Cleaved caspase9(Cleaved c9)表达显着升高(P<0.05),分别为正常组的2.8、2.1 倍和3.0 倍;与损伤组比较,BRPS组细胞Caspase活化片段Cleaved c3、Cleaved c8、Cleaved c9表达显着降低(P<0.05),其中BRPS高剂量组中各活化片段的表达分别下降70.6%、45.9%和47.2%,提示BRPS抑制tBHP所致HUVEC Caspase的活化,从而抑制HUVEC凋亡。
9BRPS对HUVEC胞浆Cyt c蛋白表达的影响
与正常组比较,损伤组HUVEC胞浆Cytc蛋白水平显着升高(P<0.05),为正常组的5.4 倍;与损伤组比较,BRPS组HUVEC胞浆Cyt c蛋白水平显着下降(P<0.05),BRPS高、中和低剂量组中分别下降71.4%、69.4%和22.4%;提示BRPS减少tBHP所致HUVEC线粒体Cyt c的释放,抑制Caspase依赖的HUVEC凋亡。
10BRPS对HUVEC Bcl-2、Bax和Bid蛋白表达的影响
与正常组比较,损伤组细胞Bax蛋白表达上调1.5 倍,Bcl-2蛋白表达下调0.5 倍,Bax/Bcl-2比值升高2.8 倍,线粒体tBid水平升高1.1 倍,差异均显着(P<0.05);与损伤组比较,BRPS高、中和低剂量组细胞Bax相对表达量分别降低57.1%、44.3%和19.0%,Bcl-2相对表达量分别升高136.4%、27.3%和9.1%,Bax/Bcl-2比值分别下降81.9%、56.3%和25.8%,线粒体tBid水平分别下降45.5%、44.5%和36.4%,差异显着(P<0.05),提示BRPS可通过阻止Bid活化以及降低Bax/Bcl-2比值而抑制HUVEC凋亡。
结 论
BRPS提高tBHP损伤的内皮细胞存活率,降低细胞ROS水平,减少MDA生成,提高SOD活性与GSH水平,升高ΔΨm水平,抑制细胞凋亡。Western blot结果显示,BRPS降低胞浆Cyt c、线粒体tBid水平,减小细胞Bax/Bcl-2比值,抑制Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的活化。结论:BRPS对氧化应激所致血管内皮细胞凋亡具有抑制作用,机制可能与线粒体凋亡途径和死亡受体途径均有关。