河北工程大学生命科学与食品工程学院的赵丽云、刘爱莲、刘美玉*等人通过建立HepG2细胞氧化应激体外模型,比较LA和白藜芦醇(RES)在对乙酰氨基酚(APAP)致HepG2细胞损伤中的抗氧化作用,并初步探讨其抗氧化机制,为APAP所致肝损伤防治和功能食品开发提供理论依据。
1、APAP诱导HepG2细胞肝损伤模型的建立
随着APAP浓度增加,HepG2细胞的存活率逐渐降低,APAP的IC50为60 μmol/L,选择该浓度造模进行后续研究。
2、LA和RES对APAP诱导HepG2细胞损伤的影响
首先测定了LA和RES对HepG2细胞的毒性影响,发现LA对细胞无影响的安全浓度为0~60 μmol/L;RES对细胞无影响的安全浓度为0~90 μmol/L。用20、60 μmol/L的LA和RES分别对模型组细胞处理24 h后,结果显示LA和RES均能提高细胞活力,且LA组细胞活力较RES组高,尤以20 μmol/L LA组效果最佳。
3、Annexin-V FITC/PI双标记法检测细胞凋亡
每个图中左上Q1-UL代表坏死细胞,右上Q1-UR代表凋亡晚期细胞,左下Q1-LL代表正常细胞,右下Q1-LR代表早期凋亡细胞。
以PBS为对照,其凋亡率为12.48%(Q1-UR+Q1-LR);模型组的细胞凋亡率为99.14%,与对照组相比细胞凋亡率明显升高;RES组的细胞凋亡率为27.64%,LA组的细胞凋亡率为21.69%,二者与模型组比较细胞凋亡率均明显降低。LA组凋亡率降低值明显低于RES组凋亡率降低值。由此可见,RES和LA均可抑制氧化应激引起的细胞凋亡,且LA的效果优于RES。
4、LA和RES的细胞抗氧化活性比较
不同浓度的LA和RES作为抗氧化剂抑制了该反应的进行,荧光强度减小;且相同浓度下,LA组比RES组荧光强度小,说明LA抑制DCF的生成的能力比RES强。
5、LA和RES对APAP诱导的HepG2细胞中MDA、GSH及SOD水平的影响
与对照组相比,模型组MDA含量高度显着升高,而GSH质量浓度和SOD活力高度显着降低;与模型组相比,LA组和RES组均可高度显着降低MDA含量,同时高度显着提高GSH质量浓度和SOD活力,而LA比RES效果好。
6、LA和RES对凋亡相关基因Bcl-2、Bax和caspase-3表达的影响
qPCR检测凋亡相关基因表达结果表明,与对照组相比,模型组Bax和caspase-3表达量高度显着提高,同时Bcl-2表达量高度显着降低;与模型组相比,LA组和RES组Bax和caspase-3表达量均有降低,同时Bcl-2表达量均有提高,但LA组比RES组效果更显着,表明LA比RES具有更好的抑制HepG2细胞凋亡的作用;Western blot结果也发现有同样的趋势,首先LA和RES可以从蛋白水平调节APAP诱导的损伤,其次LA比RES能更有效缓解APAP诱导的损伤。
结 论
综上所述,LA比RES对APAP引起的肝损伤起到保护作用明显,并且初步探讨出LA和RES对APAP引起肝损伤保护作用机制,是通过抑制氧化应激和细胞凋亡(通过降低MDA含量,提高GSH和SOD活力,下调Bax和caspase-3表达量及上调Bcl-2表达量)来实现其对APAP诱导的HepG2细胞损伤的保护作用。并且LA比RES干预APAP引起的细胞损伤效果更好。因此LA和RES对APAP引起肝损伤保护作用及其机制有待于更多基础和临床实验的证实。