该方案研究了 platycodin D 在棕榈酸诱导的非酒精性脂肪性肝病中的保护作用 体外 模型
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该方案研究了 platycodin D 在棕榈酸诱导的非酒精性脂肪性肝病中的保护作用 体外 模型
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)在全球范围内的发病率正以惊人的速度上升。 Platycodon grandiflorum 被广泛用作治疗多种疾病的传统民族药物,是一种可融入日常饮食的典型功能性食品。研究表明,桔梗皂苷D(PD)是其中主要活性成分之一 桔梗,具有高生物利用度,可显著缓解非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的进展,但其潜在机制尚不明确。本研究旨在探讨原花青素(PD)对非酒精性脂肪性肝病的治疗作用 体外AML-12细胞用300 µM棕榈酸(PA)预处理24小时以建立非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)模型 体外随后,细胞经PD处理或不进行PD处理,持续24小时。采用2′,7′-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)染色法检测活性氧(ROS)水平,通过JC-1染色法测定线粒体膜电位。此外,通过蛋白质印迹法分析细胞裂解液中LC3-II/LC3-I和p62/SQSTM1的蛋白表达水平。结果显示,在棕榈酸(PA)处理组中,与对照组相比,PD显著降低了ROS水平和线粒体膜电位。同时,PD在PA处理组中提高了LC3-II/LC3-I水平,并降低了p62/SQSTM1水平。结果表明,PD可改善非酒精性脂肪性肝病(NAFLD) 体外 通过降低氧化应激并促进自噬。这 体外 模型是研究PD在NAFLD中作用的有用工具。
桔梗 (PG),即干燥的根 桔梗 (Jacq.)A.DC. 在中国传统医学(TCM)中有所应用,主要产于中国东北、华北、华东、华中及西南地区。1PG组分包括三萜皂苷、多糖、黄酮类、多酚、聚乙二醇、挥发油和矿物质2PG 在亚洲有着长期作为食品和草药使用的歷史。传统上,这种草药被用于治疗肺部疾病。现代药理学研究也证实了 PG 对其他疾病的治疗功效。研究表明,PG 对多种药物诱导的肝损伤模型具有治疗作用。膳食补充 PG 或桔梗皂苷提取物可改善高脂饮食诱导的肥胖及其相关代谢性疾病3,4,5. PG来源的多糖可用于治疗小鼠LPS/D-GalN诱导的急性肝损伤6此外,PG根部来源的皂苷可改善高脂饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)7此外,桔梗皂苷D(PD)是PG中最重要的一种治疗成分,可增强人肝细胞癌(HepG2)细胞中低密度脂蛋白受体的表达以及低密度脂蛋白的摄取8此外,PD 还可诱导 HepG2 细胞凋亡,并抑制其黏附、迁移和侵袭能力。9,10因此,在本研究中,采用小鼠肝癌AML-12细胞进行实验 体外 模型构建,并进一步研究PD在该模型中的药理作用及其潜在机制。
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)这一术语指的是一组包括单纯性脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化和肝细胞癌在内的肝脏疾病11。尽管NAFLD的发病机制尚未完全阐明,但从经典的"二次打击"理论到目前的"多重打击"理论,胰岛素抵抗均被认为是NAFLD发病机制的核心环节12,13,14。研究表明,肝细胞中的胰岛素抵抗可导致游离脂肪酸增加,进而形成甘油三酯并在肝脏中沉积,使肝脏发生脂肪变性15,16。脂肪的积聚可引起脂毒性、氧化应激诱导的线粒体功能障碍、内质网应激以及炎症性细胞因子的释放,从而导致NAFLD的发生与发展17,18。此外,自噬也在NAFLD的发病机制中发挥作用,因其参与调控细胞胰岛素敏感性、细胞脂质代谢、肝细胞损伤及固有免疫反应19,20,21。
已建立多种动物模型和细胞模型,为探索非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发病机制及潜在治疗靶点提供了基础22,23然而,单一动物模型无法完全模拟非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的全部病理过程24动物个体间的差异导致不同的病理特征。使用肝细胞系或原代肝细胞在 体外 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的研究可确保实验条件的最大一致性。肝脏脂质代谢紊乱可导致NAFLD中肝细胞脂滴积累水平升高。25游离脂肪酸(如油酸和棕榈油)已被用于 体外 模拟高脂饮食诱导的非酒精性脂肪性肝病模型26,27人肝母细胞瘤细胞系HepG2常用于构建非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)模型 体外但是,作为一种肿瘤细胞系,HepG2 细胞的代谢与正常生理条件下肝细胞的代谢存在显著差异28因此,使用原代肝细胞或小鼠原代肝细胞来构建 体外 用于药物筛选的NAFLD模型比使用肿瘤细胞系更具优势。在动物模型和细胞模型中,对药物效应与治疗靶点进行协同性考察的比较 体外 肝细胞模型时,使用小鼠肝细胞构建似乎是一种可行的方法 体外 非酒精性脂肪性肝病模型具有更好的应用潜力。
进入肝脏的游离脂肪酸可被氧化以产生能量,或以甘油三酯形式储存。值得注意的是,游离脂肪酸具有一定的脂毒性,可能诱导细胞功能障碍和细胞凋亡12棕榈酸(PA)是人血浆中最丰富的饱和脂肪酸29当非脂肪组织中的细胞长期暴露于高浓度棕榈酸(PA)时,会刺激活性氧(ROS)的产生,导致氧化应激、脂质蓄积,甚至细胞凋亡。30因此,许多研究人员使用棕榈酸(PA)作为诱导剂,刺激肝细胞产生活性氧(ROS),从而构建模型 体外 脂肪肝疾病模型及评估某些活性物质对细胞的保护作用31,32,33,34本研究介绍了一种用于探究PD对棕榈酸(PA)诱导的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)细胞模型保护作用的实验方案。
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AML-12 细胞(一种正常的小鼠肝细胞系)用于基于细胞的研究。这些细胞购自商业来源(见材料表)。
1. 建立非酒精性脂肪性肝病模型的AML-12细胞预处理 体外
2. 活性氧生成变化的测定
注意:细胞内活性氧(ROS)水平的检测基于DCFH-DA染色法。
3. 线粒体膜电位变化的测定
注意:线粒体膜电位的变化通过 JC-1 染色实验进行监测。
4. LC3-II/LC3-I 和 p62/SQSTM1 蛋白表达水平的测定
5. 统计学分析
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细胞内活性氧水平
AML-12 细胞用 300 µM 棕榈酸(PA)诱导 24 小时,建立非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)细胞模型。随后,细胞经 PD 处理 24 小时。采用 DCFH-DA 荧光探针标记细胞,并在荧光显微镜下观察活性氧(ROS)的生成。细胞内 ROS 的 DCFH-DA 染色结果如 图 1 所示。结果显示,与仅用 300 µM PA 孵育的细胞相比,PD 能显著降低细胞内 ROS 水平(P < 0.01),表明 PD 可减轻细胞氧化应激。
细胞线粒体膜电位
线粒体是由内源性凋亡通路调控的核心细胞器48,49,50。因此,在经JC-1染色后,通过荧光显微镜观察经PD处理24 h的AML-12细胞的线粒体膜电位(MMP...
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研究表明,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种临床病理综合征,其疾病谱从单纯性脂肪肝延伸至非酒精性脂肪性肝炎(NASH),并可进一步发展为肝硬化和肝癌51高脂饮食和久坐不动的生活方式是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的常见风险因素。目前已有针对NAFLD治疗的非药物疗法和药物疗法的相关研究。51,52,53然而,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发病机制尚未完全阐明。本文所述方法涉及一种 体外 通过棕榈酸(PA)刺激AML-12细胞建立的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)模型。我们在该模型中研究了PD对NAFLD的保护作用,发现PD可减轻PA诱导的活性氧(ROS)水平升高。此外,PD还能改善PA引起的线粒体膜电位(MMP)去极化。进一步研究表明,PD可显著降低p62蛋白表达水平,并提高LC3-II/LC3-I比值。这些实验结果为将PD作为治疗NAFLD的活性药物成分的应用提供了依据。
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作者声明无利益冲突。
本工作得到重庆市科学技术委员会(cstc2020jxjl-jbky10002、jbky20200026、cstc2021jscx-dxwtBX0013 和 jbky20210029)以及中国博士后科学基金会(编号:2021MD703919)的资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 5% BSA封闭缓冲液 | Solarbio,北京,中国 | SW3015 | |
| AML12(alpha mouse liver 12)细胞系 | 普罗赛生命科学&安普科技有限公司,中国 | AML12 | |
| Beyo ECL 加 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | P0018S | |
| 生物安全柜 | Esco Micro Pte Ltd,新加坡 | AC2-5S1 A2 | |
| cellSens | 奥林巴斯,日本东京 | 1.8 | |
| CO2 培养箱 | Esco Micro Pte Ltd,新加坡 | CCL-170B-8 | |
| 地塞米松 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | ST125 | |
| 二甲基亚砜 | Solarbio,北京,中国 | D8371 | |
| DMEM/F12 | Hyclone 洛根, 中国台湾 美国 | SH30023.01 | |
| 胎牛血清 | Hyclone,新西兰陶朗加 | SH30406.05 | |
| Graphpad 软件 | GraphPad Software Inc.,美国加利福尼亚州圣地亚哥 | 8.0 | |
| HRP 标记的山羊抗小鼠 IgG(H+L) | ABclonal,中国武汉 | AS003 | |
| 疏水性PVDF转印膜 | 默克,德国达姆施塔特 | IPFL00010 | |
| 胰岛素、转铁蛋白、硒溶液,100× | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | C0341 | |
| MAP LC3β 抗体 | Santa Cruz Biotechnology(上海)有限公司 | SC-376404 | |
| JC-1线粒体膜电位检测试剂盒 | Solarbio,北京,中国 | M8650 | |
| 奥林巴斯倒置显微镜 IX53 | 奥林巴斯,日本东京 | IX53 | |
| 棕榈酸 | 德国 Sigma | P0500 | |
| 青霉素-链霉素溶液(100倍浓缩) | Hyclone 洛根, 犹他州 美国 | SV30010 | |
| 苯甲基磺酰基 氟化物 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | ST506 | |
| 磷酸盐缓冲液 | Hyclone 洛根, 犹他州 美国 | BL302A | |
| 桔梗皂苷D | 成都微斯生物科技有限公司,中国 | CSA:58479-68-8 | |
| 通用蛋白酶抑制剂混合物,100倍浓缩液 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | P1005 | |
| 蛋白分子量标准 | Solarbio,北京,中国 | PR1910 | |
| 活性氧检测试剂盒 | Solarbio,北京,中国 | CA1410 | |
| RIPA 裂解 缓冲液 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | P0013E | |
| SDS-PAGE凝胶快速制备试剂盒 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | P0012AC | |
| 5× SDS-PAGE样品上样缓冲液 | 中国上海碧云天生物技术有限公司 | P0015 | |
| Sigma 离心机 | 德国 Sigma | 3K15 | |
| SQSTM1/p62 抗体 | Santa Cruz Biotechnology(上海)有限公司 | SC-28359 | |
| Tecan Infinite 200 PRO | Tecan Austria GmbH,奥地利 | 1510002987 | |
| WB 转膜缓冲液,10x | Solarbio,北京,中国 | D1060 | |
| β-肌动蛋白小鼠单克隆抗体 | ABclonal,中国武汉 | AC004 |
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