Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Integratie van netwerkfarmacologie om het beschermende effect van cinnamaldehyde tegen door oxaliplatine veroorzaakte neurotoxiciteit te onderzoeken

469 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/69013

⸱

28 november 2025

 ,  ,  , 
1Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Medical Oncology, Cancer Hospital of China Medical University, Cancer Hospital of Dalian University of Technology, Liaoning Cancer Hospital & Institute, 2China Medical University, 3Liaoning University of Traditional Chinese Medicine

In dit artikel

Samenvatting

Deze studie onderzoekt de beschermende effecten van cinnamaldehyde (CA) tegen door oxaliplatine (OXA)-geïnduceerde schade in ratten-dorsale wortelganglioncellen (DRG). Het onderliggende mechanisme omvat het onderdrukken van de JAK2/STAT3-signaalweg en activatie van de SLC7A11-GSH-GPX4-route, zoals aangetoond door netwerkfarmacologie en experimentele validatie.

Samenvatting

Deze studie onderzoekt de beschermende effecten van cinnamaldehyde (CA) tegen door oxaliplatine (OXA)-geïnduceerde schade in ratten-dorsale wortelganglioncellen (DRG). De farmacologische activiteiten van CA werden geanalyseerd en de potentiële doelwitten, samen met die van de metabolieten, werden geïdentificeerd met behulp van de Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform (TCMSP), het Integrative Pharmacology-based Network Computational Research Platform of Traditional Chinese Medicine (TCMIP) en de PharmMapper-platforms. De CCK-8 assay wordt gebruikt om de optimale concentraties van geneesmiddelen te bepalen, terwijl malondialdehyde (MDA) assays worden toegepast om het niveau van lipideperoxidatie te beoordelen. Intracellulaire niveaus van Fe2+ en reactieve zuurstofsoorten (ROS) werden gekwantificeerd met fluorescerende probes. De impact van CA op eiwitexpressieniveaus, waaronder p-STAT3, XCT en GPX4, in met OXA behandelde DRG-cellen werd onderzocht via immunoblotting. Netwerkfarmacologische analyse identificeerde 14 overlappende doelwitten onder "CA-neuropathische pijn (NP)-ferroptose". Experimentele resultaten toonden aan dat een behandeling van 24 uur met 4,0 μmol/L CA optimale effecten opleverde, waarbij MDA-, Fe2+- en ROS-niveaus in DRG-cellen significant werden verlaagd (P < 0,05). Bovendien verlaagde de CA-behandeling de expressie van JAK2, STAT3, p-STAT3, TFRC, ErbB-1 en nucleaire factor-kappa B (NF-κB) (P < 0,05), terwijl de expressie van XCT, GPX4 en FTH1 (P < 0,05) werd opgereguleerd. Deze bevindingen suggereren dat CA door OXA veroorzaakte schade in DRG-cellen beperkt door het JAK2/STAT3-signaalpad te remmen en de SLC7A11-GSH-GPX4-as te activeren.

Inleiding

In de afgelopen jaren is bewezen dat ferroptose, als een niet-apoptotische celsterftemodus, betrokken is bij weefselschade veroorzaakt door verschillende chemotherapeutische middelen. Het kernmechanisme van ferroptose is de ophoping van ijzerafhankelijke lipideperoxidatieproducten1. Onderzoek naar de mechanismen van cisplatineneurotoxiciteit toont aan dat dit medicijn neuronale ferroptose via meerdere routes induceert, waarbij dit proces direct verbonden is met de ontwikkeling van neurotoxiciteit. Specifiek remt cisplatine de activiteit van glutathionperoxidase 4 (GPX4). Als een cruciaal "remmolecuul" bij ferroptose voorkomt de inactivatie van GPX4 de verwijdering van lipidehydroperoxiden (L-OOH), waardoor oxidatieve schade aan neuronale celmembranen2 ontstaat. Ondertussen kan oxaliplatine de afgifte van ferroptose in zenuwcellen bevorderen en de vorming van reactieve zuurstofsoorten (ROS) versterken via de Fenton-reactie, waardoor de ferroptosecascade 3 verder wordt versterkt. Dit bewijs suggereert dat gerichte regulatie van neurodegeneratie een mogelijke strategie kan zijn om de neurotoxiciteit van oxaliplatine te verlichten.

Oxaliplatine (OXA), een veelgebruikte derde generatie platina-gebaseerde chemotherapeutische stof voor colorectale kanker, biedt een robuuste antitumoreffectiviteit maar wordt vaak geassocieerd met aanzienlijke neurotoxiciteit. Chronische toediening leidt vaak tot door OXA veroorzaakte neuropathische pijn (OINP), met een incidentie van 60%4, gekenmerkt door mechanische allodynie, thermische hyperalgesie en koude overgevoeligheid5. Ondanks de prevalentie blijven de huidige behandelstrategieën voor OINP onvoldoende, wat de kwaliteit van leven van de patiënt aanzienlijk vermindert. Daarom blijven het ophelderen van de moleculaire mechanismen achter OINP en het identificeren van nieuwe therapeutische doelwitten cruciale gebieden van lopend onderzoek6.

Cinnamaldehyde (CA), het belangrijkste actieve bestanddeel van kaneel-essentiële olie, is een gele, stroperige vloeistof 7,8 met diverse biologische activiteiten, waaronder insecticide9, antimicrobieel10, antischimmel11, antioxidant12, antidiabetisch13, antikanker14, ontstekingsremmend en neurovasculair beschermend effect15,16. Opkomend bewijs suggereert dat CA de activatie van het JAK/STAT-signaalpad17 kan remmen. De chemische formule van CA is C9H8O, en de chemische structuur wordt weergegeven in Figuur 1. Als een natuurlijke monomeer van de traditionele Chinese geneeskunde vertoont CA een breed scala aan farmacologische activiteiten. Wat neuroprotectie betreft, hebben verschillende studies bevestigd dat CA het centrale zenuwstelsel kan binnendringen via de bloed-hersenbarrière, de expressie van antioxidante enzymen (zoals HO-1 en NQO1) kan bevorderen door het NRF2/ARE-signaalpad te activeren, de ophoping van ROS in zenuwcellen kan verminderen en zo de neuro-oxidatieve schade bij ischemische beroerte kan verminderen. De ziekte van Alzheimer en andere ziekten18,19. Tegelijkertijd kan CA hyperactivatie van microglia remmen, de afgifte van ontstekingsfactoren (zoals TNF-α, IL-1β) verminderen en de neuro-inflammatoire respons20 verminderen. Het is echter niet gerapporteerd of CA de neurotoxiciteit die door oxaliplatine wordt veroorzaakt door het reguleren van de ferroptoseroute kan verlichten.

Het JAK2/STAT3-signaalpad is een belangrijk intracellulair signaaltransductiemechanisme dat signalen die bij het celmembraan worden ontvangen naar de celkern doorstuurt en nauw verwant is aan belangrijke biologische processen zoals celproliferatie, differentiatie, apoptose, oxidatieve stress en ontstekingsreacties21. Als een route die nauw verwant is aan ontstekingsreacties, kan de JAK3/STAT3-signaalweg ontstekingsreacties in een geactiveerde toestand veroorzaken, wat leidt tot ontstekingsschade aan het weefsel. Studies geven aan dat het remmen van de JAK3/STAT3-signaalweg de ontstekingsrespons en oxidatieve schade bij ratten met vasculaire dementie kan verminderen, waardoor de cognitieve functie van de ratten verbetert22. Daarnaast kan het remmen van de JAK3/STAT3-signaalweg ook de ontstekingsreactie bij epileptische ratten verlichten, het aantal neuronale apoptose verminderen en hersenletselbeperken 23. Hoewel cafeïnezuur (CA) een bepaald beschermend effect op het zenuwstelsel heeft, is momenteel niet duidelijk of het verbeteringseffect verband houdt met de regulatie van het JAK3/STAT3-signaalpad.

Deze studie heeft als doel te valideren of de in vitro remming van JAK2/STAT3-signalering en de activatie van de LC7A11-GSH-GPX4-as OXA-geïnduceerde schade in ratten-DRG-cellen kunnen beperken. Daarnaast onderzoekt het de potentiële anti-ferroptotische effecten van CA en onderzoekt het de rol van belangrijke doelwitten die via netwerkfarmacologie zijn geïdentificeerd bij het moduleren van ontsteking in DRG-cellen.

Huidige therapeutische benaderingen voor door oxaliplatine geïnduceerde neurotoxiciteit richten zich voornamelijk op het cheleren van vrije platina-ionen om zenuwschade te beperken, zoals het gebruik van calciummagnesiumcomplexen, met als hoofddoel het verlichten van acute perifere neuropathieën (bijv. gevoelloosheid en tintelingen in handen en voeten)24. De exacte mechanismen blijven echter onduidelijk. Deze behandelingen missen het vermogen om chronische aandoeningen zoals axonale degeneratie en zenuwvezeldegradatie veroorzaakt door oxaliplatine te keren, en tonen beperkte effectiviteit in het voorkomen van cumulatieve neurotoxiciteit. In dit experiment werd het neuroprotectieve effect van 4 μM CA onder 5 μM OXA-behandeling onderzocht door anti-inflammatoire en anti-ferroptose-mechanismen te combineren. De bevindingen bevestigen dat activatie van dit mechanisme dient als een cruciale initiatieve stap in OINP. De ontdekking van specifieke remmers zou de bestaande niet-specifieke benaderingen kunnen vervangen, waardoor zowel de precisie als de effectiviteit van therapeutische interventies worden verbeterd.

Het in vitro model dat in dit experiment wordt gebruikt, omvat geïsoleerde ratten-dorsale wortelganglion (DRG) neuronen voor het bestuderen van OINP. Dit model verschilt echter aanzienlijk van menselijke primaire cellen in genetische achtergrond, metabole kenmerken en toxiciteitsgevoeligheid, wat het moeilijk kan maken om onderzoeksconclusies klinisch direct toe te passen. Bovendien is het functionele behoud van in vivo neurale weefsels afhankelijk van precieze regulatie van meercellige coördinatie en dynamische microomgevingen – complexe factoren die moeilijk volledig te repliceren zijn in vitro modellen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

OPMERKING: De cellijn is afgeleid van rattencellijnen.

1. Netwerkfarmacologieanalyse

OPMERKING: De links zijn te vinden in de Materiaaltoverzicht.

  1. Mogelijke doelen van CA vinden
    1. Haal structurele informatie op uit de PubChem-database en onderzoek de mogelijke biologische mechanismen van CA. Vervolgens voer je de doelvoorspellingsanalyse uit met behulp van SwissTargetPrediction, waarbij gebruik wordt gemaakt van de geavanceerde rekenkundige mogelijkheden.
    2. Om de nauwkeurigheid en volledigheid van de analyse te vergroten, vergelijk de voorspelde doelen met Traditional Chinese Medicine-specifieke databases, waaronder TCMSP en TCMIP.
    3. Bekijk de relevante literatuur om aanvullende potentiële doelwitten te identificeren. Dupliceer de geconsolideerde doelenlijst om een uitgebreide dataset te creëren, die dient als cruciale referentie voor verdere biologische activiteitsstudies en geneesmiddelontwikkeling met CA.
  2. Identificatie van potentiële doelwitten van neuropathische pijn (NP)
    1. Door gebruik te maken van de GeneCards-database en de TTD-database, voer je een uitgebreide zoekopdracht uit met de trefwoorden "neuropathische pijn" en "ferroptose". Geef prioriteit aan de gendoelen uit de GeneCards-database met een "Relevance score" die hoger is dan de mediaan, aangezien deze genen een hogere relevantie voor de onderzoeksfocus aantonen.
    2. Integreer de eerder geselecteerde gendoelen met gegevens die zijn opgehaald uit de TTD (Therapeutic Target Database). Zorg voor een uitgebreide identificatie van potentiële doelwitten tijdens het integratieproces door alle geselecteerde gendoelen te vergelijken met TTD-databasevermeldingen. Verwijder systematisch dubbele vermeldingen uit de geïntegreerde dataset van gendoelen. Controleer of de resulterende dataset een unieke lijst van potentiële doelen bevat.
  3. Identificatie van de snijpunten van "CA-NP-Ferroptose"
    1. Bepaal het snijpunt van doelen voor CA, NP en ferroptose met behulp van een online gegenereerd Venn-diagram.
    2. Deze snijpuntendoelen werden aangewezen als potentiële kandidaten voor het "CA-gereguleerde NP-ferroptosepad."
  4. Het opbouwen van het eiwit-eiwitinteracties (PPI) netwerk
    1. Om verder onderzoek te doen, dien de gemeenschappelijke doelen voor "CA-NP-ferroptose," "CA-NP" en "CA-ferroptose" in bij de STRING-database.
    2. Stel de interactiescoredrempel in op "hoogste betrouwbaarheid > 0,4" en beperk het maximale aantal interactors tot 10 voor zowel de eerste als tweede interactielaag. Pas de standaardinstellingen toe voor alle andere parameters en bouw een 4,5 PPI-netwerk voor "CA-NP-ferroptose".
  5. GO- en KEGG-verrijkingsanalyses
    1. Upload de snijpunten voor "CA-NP-ferroptose" naar het DAVID-platform met de volgende parameters: "selecteer identificatie: officieel gensymbool," "lijsttype: genenlijst," en "soort: Homo sapiens." Analyse van genontologie (GO) verrijking werd uitgevoerd in drie categorieën: Biologisch Proces (BP), Cellulaire Component (CC) en Moleculaire Functie (MF).
    2. Voer de KEGG-padverrijkingsanalyse uit en visualiseer de resulterende gegevens met behulp van bargrafieken die op het Hiplot-platform zijn gemaakt.

2. Moleculaire koppeling

  1. Om de interactie tussen actieve verbindingen en hun ziekte-gerelateerde doelwitten te verduidelijken, verkrijg structurele informatie voor werkzame stoffen uit de PubChem-database als kleine moleculen, terwijl je de 3D-structuren van doeleiwitten uit de Protein Data Bank (PDB) als eiwitmodellen haalt.
  2. Gebruik PyMOL om de eiwitreceptorstructuren vooraf te verwerken door watermoleculen en niet-essentiële liganden te verwijderen. Vervolgens bereid je de doeleiwitten en actieve stoffen voor op docking met AutoDock Tools 1.5.7, en voer je semi-flexibele moleculaire docking uit met AutoDock Vina.
  3. Analyseer de bindingsenergieën en de bindingsplaatsen van de actieve stof op de receptoreiwitten. Voor het JAK2-eiwit werd de structuur (PDB ID: 3e64) geselecteerd uit de PDB-database op basis van röntgenkristallografiegegevens en optimale resolutie.
  4. Gebruik de PyMOL-software om de JAK2-structuur voor te bereiden door liganden te elimineren, watermoleculen te verwijderen en waterstoffen toe te voegen. De kleinemolecuulstructuren van actieve verbindingen zijn afkomstig van PubChem.
  5. Laad zowel eiwit- als verbindingsstructuren in AutoDock Tools 1.5.7, definieer de dockingboxen en voer moleculaire docking uit met AutoDock Vina.

3. Celcultuur

OPMERKING: De volgende stappen worden herhaaldelijk gebruikt in het validatie-experiment. Houd je aan strikte aseptische technieken. Dit deel van het experiment gebruikte een laag-snelheid horizontale rotorcentrifuge.

  1. Desinfecteer de buitenste verpakking en kweek flessen met steriele cellen die 75% alcohol bevatten, en breng vervolgens over in kweekschalen op een superschone werkbank voor subcultuur totdat de cellen verspreid zijn over vijf petrischalen van 10 cm diameter om voldoende celvoorraad te garanderen.
  2. Cryoppreserve de cellen bij -80 °C voor latere experimenten.
    1. Bereid DMEM, celkweekkwaliteit DMSO, foetaal rundereserum (FBS), 15 mL centrifugebuizen, pipetten, cryoviale cellen en een ijsbad voor. Meng 1 ml DMSO, 1 ml FBS en 8 ml DMEM om een totaal volume van 10 mL te bereiken. Laat de DMSO 15 minuten op ijs staan. Eerst het basismedium in de centrifugebuis overbrengen en vervolgens langzaam de voorgekoelde DMSO toevoegen terwijl je draait. Meng grondig met een pipet, voeg dan voorzichtig FBS toe en meng opnieuw. Bewaren het mengsel in het ijsbad voor later gebruik.
      OPMERKING: Een concentratie van 20%-50% DMSO resulteerde in een significante toename van LDH-afgifte, wat aangeeft dat hoge concentraties DMSO cytotoxisch zijn, terwijl 10% DMSO relatief veilig is. Dit had geen invloed op ons experiment25.
    2. Neem logaritmisch groeiende cellen, was ze drie keer met PBS, voeg dan 0,25% trypsine toe bij 400 μL/10 cm schaal.
      OPMERKING: Zodra cytoplasmatische terugtrekking plaatsvindt, raken verbindingen los, of als er tekenen zijn van grootschalig drijven, wordt het verteringsproces onmiddellijk gestopt.
    3. Pre-digestie voorbereiding: Verwarm belangrijke reagentia (0,25% trypsine-EDTA-oplossing en DRG complete medium) voor tot 37 °C. Verwijder de celkweekkolf uit de incubator en gooi het oude medium weg met een steriele pipet om te voorkomen dat restmateriaal de verteringsefficiëntie beïnvloedt. Spoel de enkellaags gekweekte cellen voorzichtig twee keer met 5 mL steriel PBS om het resterende serum te verwijderen en celelutatie te voorkomen.
    4. Voeg 2 ml voorverwarmde 0,25% trypsine-EDTA-oplossing toe aan het kweekvat, zodat het de enkele cellaag volledig bedekt. Incubeer op kamertemperatuur gedurende 1-3 minuten. Observeer de cellen in deze periode elke 30 seconden onder een omgekeerde microscoop. Stop onmiddellijk de spijsvertering zodra de meeste cellen beginnen samen te trekken, rond worden en duidelijke intercellulaire ruimtes tonen (om oververtering en celbeschadiging te voorkomen).
    5. Voeg snel 4 ml volledig voorverwarmd medium toe aan het kweekvat. Pipette het mengsel voorzichtig 5 keer met een steriele pipet om het celcluster te verspreiden tot een single-cell suspensie. Breng de volledige single-cell suspension over in steriele 15 mL centrifugebuizen en verzamel de celpellet door centrifugatie bij 300 x g 5 minuten met een lage-snelheid horizontale rotorcentrifuge bij 25 °C.
    6. Verwijder het supernatant en voeg 5 mL van het voorbereide cryopreservatiemedium toe. Blaas voorzichtig met een pipet om de cellen gelijkmatig te mengen. Verdeel ze gelijkmatig over 5 buisjes.
    7. Label de cryovial met de celnaam, vriesdatum en operator; Plaats het in een vriescontainer en bewaar het in een vriezer van -80 °C, daarna na een nacht bewaren in vloeibare stikstof.
  3. Celreanimatie
    1. Draag handschoenen, haal het flesje uit de vloeibare stikstofcontainer en dompel het onmiddellijk onder in 37 °C warm water terwijl je het af en toe schudt om een snelle ontdooiing te garanderen (binnen 1 minuut).
    2. Haal het flesje uit het 37 °C waterbad, open de dop, aspireer de celsuspensie met een pipet, plaats het in een centrifugebuis, voeg 10 keer het volume kweekmedium toe, meng goed en centrifugeer op 300 x g gedurende 5 minuten (25 °C).
    3. Gooi het supernatant weg, voeg 5 mL kweekmedium toe met 10% foetaal rundserum (het volledige medium voor deze celkweekconditie), inoculeer de kweekschaal en incubeer statisch in een incubator van 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2 .
    4. Vervang de kweekmedium de volgende dag (om resterende DMSO en dode cellen te verwijderen) en blijf de kweek observeren op groeiomstandigheden. Als de celdichtheid hoog is, voer dan direct subcultuur uit voor volgende experimenten.
  4. Celtelling
    OPMERKING: Dit deel van het experiment gebruikte een laag-snelheid horizontale rotorcentrifuge.
    1. Bereid van tevoren 75% alcohol voor om de telkamer en de deksel schoon te maken, en droog ze daarna voor later gebruik.
    2. Sussen de verteerde en gecentrifugeerde cellen opnieuw in 1 mL medium en verdun 50 μL van de celsuspensie met 150 μL medium in een 1,5 mL EP-buis om een viervoudige verdunning te maken.
    3. Oscilleer gelijkmatig, neem 10 μL en injecteer tussen de coverslip en telkamer om de kamer volledig te vullen zonder belletjes te vermijden. Onder de microscoop voor observatie en tellen. Telprincipes: Niet weglaten of hertellen; Tel cellen die de boven- en linkerrand raken, maar sluit die van de onderste en rechter rand uit.
    4. Volgens de experimentele eisen bereken je het celvolume op basis van het gewenste aantal cellen voor het opmaken of uitzaaien van het gerecht en de telresultaten, en vul je vervolgens het totale mediumvolume aan met een volledig medium.

4. Cellenlevensvatbaarheidsassayprotocol

OPMERKING: Duloxetine werd geselecteerd als het westerse medicijn als controlemiddel omdat het een veelgebruikt en klinisch gevalideerd medicijn is voor de behandeling van perifere neuropathische pijn. De vastgestelde effectiviteit in deze indicatie (ondersteund door klinische richtlijnen en gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken) zorgt ervoor dat de controlegroep een betrouwbare referentie kan bieden voor het evalueren van de relatieve effectiviteit van de testinterventie.

  1. Gooi eerst het oude kweekmedium uit het kweekvat en spoel het celoppervlak af met 5 mL PBS om het resterende serum te verwijderen. Voeg vervolgens 2 ml 0,25% trypsine-EDTA-oplossing toe en laat het 1-3 minuten op kamertemperatuur incuberen. Wanneer microscopische observatie kromming, afronding en loskoppeling van cellen aantoont, voeg onmiddellijk 4 mL DRG Complete Medium toe om de vertering te beëindigen en de cellen opnieuw te laten suspenseren door te pipetteren.
  2. Breng de celsuspensie over naar een centrifugebuis en verzamel de celpellet door 5 minuten te centrifugeren op 300 x g met een lage-snelheid horizontale rotorcentrifuge bij 25 °C. Gooi het supernatant weg en suspendeer de celpellet opnieuw in een 15 mL centrifugebuis, daarna opnieuw suspendeer en meng de suspensie.
  3. Neem een 1,5 mL EP-buis en voeg eerst 150 μL kweekmedium toe, gevolgd door 50 μL celsuspensie. Meng goed om een verdunning van 4 keer te bereiken.
  4. Gebruik daarna 75% alcohol om de telkamer en het afdekglas schoon te maken, droog ze en schud de EP-buis weer gelijkmatig.
  5. Haal 10 μL celsuspensie eruit en injecteer deze tussen het afdekglas en de telkamer, zodat de vloeistof de telkamer vult zonder belletjes te veroorzaken.
  6. Observeer onder de microscoop en tel het aantal cellen volgens het telprincipe, waarbij weglatingen of duplicaten worden vermeden.
    OPMERKING: Als het aantal cellen geteld is n, dan is de celconcentratie in de centrifugebuis n/mL.
  7. Volgens de experimentele eisen zaai je de cellen in een 96-wells plaat met een dichtheid van 2.000 cellen per put indien nodig.
  8. Eerst injecteer je 200 μL PBS in elke put van de perifere cirkel van een 96-put plaat, en voeg vervolgens celhoudend kweekmedium toe volgens de groepering.
  9. Na te hebben gebroeden in de 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% CO2-incubator gedurende 24 uur, aspireer je het oude medium en spoel je twee keer met 200 μL PBS. Volgens de experimentele opstelling verdun je de CA stapsgewijs (0 μM, 2 μM, 4 μM, 8 μM, 16 μM, 32 μM) en voeg 200 μL toe aan een 96-wellplaat.
  10. Behandel de cellen vooraf met OXA (5 μM) gedurende 24 uur, en behandel vervolgens DRG-cellen met verschillende concentraties CA (0 μM, 2 μM, 4 μM, 8 μM, 16 μM, 32 μM) gedurende respectievelijk 24 uur.
    OPMERKING: Dit deel van het experiment heeft als doel de optimale geneesmiddelconcentratie voor CA te bepalen.
  11. Was de 96-put plaat drie keer met PBS-buffer en voeg vervolgens 200 μL vers bereide CCK-8 werkoplossing toe aan elke put. Deze stap wordt in het donker uitgevoerd en de experimenttijd wordt gecontroleerd om binnen 10 minuten voltooid te zijn. Incubeer de oplossing 4 uur in een incubator van 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2 . Meet tenslotte de absorptiewaarden met een microplaatlezer. Herhaal alle experimenten minstens drie keer onder identieke omstandigheden.

5. MDA

  1. Zaad 10 × 106 DRG-cellen in een schaal van 15 cm en kweek ze 's nachts in een incubator van 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2 . Verwijder het kweekmedium, voeg medicijnen toe en broed 24 uur uit in een incubator van 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2 .
  2. Verwijder het kweekmedium en was één keer met 5 ml PBS. Na de spijsvertering verzamel je de cellen in een kegelvormige buis met behulp van DMEM-medium.
  3. Voeg de behandelde DRG-cellen toe aan respectievelijk 5 mL microbuisjes. Centrifugeer op 300 x g gedurende 5 minuten met een horizontale rotorcentrifuge met lage snelheid en verwijder het supernatant. Voeg vervolgens 1 mL PBS toe, meng door te pipetteren en plaats het op een nieuwe 1,5 mL microbuis. Centrifugeer op 300 x g gedurende 5 minuten met een horizontale rotorcentrifuge met lage snelheid en verwijder het supernatant.
  4. Voeg 100 μL antioxidant PBS-oplossing toe, pipette om te mengen en bereid de celsuspensie voor. Bereid de MDA-standaardoplossing voor.
    OPMERKING: Zie de bereiding van de standaard MDA-oplossing met behulp van de fluorescentiemethode; raadpleeg de sectie "Kit Components" van de kit voor gedetailleerde procedures.
  5. Voeg respectievelijk 100 μL Lysis Buffer toe aan de monsterbuis en standaardbuis en meng grondig met een vortex-oscillator. Laat het 5 minuten op kamertemperatuur staan.
  6. Voeg 250 μL van de voorbereide werkoplossing toe aan elke buis en meng grondig met een vortexmixer. Verwarm het waterbad 15 minuten tot 95 °C in een natuurlijke lichtomgeving, en zet het daarna 5 minuten in het ijsbad om af te koelen. Hoogsnelheids hoekrotorcentrifuge op 10.000 x g gedurende 10 minuten (4 °C).
  7. Neem 100 μL supernatant en voeg het toe aan een zwarte plaat met 96 putjes. Meet de fluorescentieintensiteit met een fluorescentie-microplaatmeter (bijv: 540 nm, Em: 590 nm). Bereken de MDA-concentratie in het monster op basis van de standaardcurve.

6. Fe2+ inhoud in cellen gemeten met een Fe2+ detectiekit

  1. Verwarm het waterbad vooraf en verhoog de temperatuur naar 37 °C. Draag handschoenen, haal de DRG-cellen uit vloeibare stikstof, wikkel ze in een laag plastic zak en dompel ze vervolgens onder in 37 °C warm water terwijl je voorzichtig af en toe schudt om een volledige ontdooiing binnen 1 minuut te garanderen.
  2. Na het ontdooien haal je het flesje uit het 37 °C waterbad, open je de dop, aspireer je de celsuspensie, plaats je het in een 15 mL centrifugebuis en voeg je 10 mL kweekmedium druppelwijs toe, waarbij je het grondig mengt. Horizontale rotorcentrifuge met lage snelheid op 300 x g gedurende 5 minuten (25 °C).
  3. Na centrifugatie gooi je het supernatant weg, voeg je 10 mL vers kweekmedium toe, pipetteer je om het goed te mengen en centrifugeer je opnieuw. Herhaal deze procedure drie keer voordat je deze op nieuwe kweekschotels inenft.
  4. Kwek de cellen statisch in een incubator met 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2. Vervang het medium de volgende dag om resterende DMSO en dode cellen te verwijderen, en ga dan verder met cultiveren. Als de celdichtheid hoog is, subcultuur tijdig. Vervolgens verzamel je cellen in de logaritmische groeifase, verteert ze, centrifugeert en suspensieert ze opnieuw. Zaai de resuspendeerde cellen in 12-wellplaten met een dichtheid van 70%-80%, plaats de platen vervolgens terug in de 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% CO2-incubator voor verdere teelt.
  5. Observeer de celtoestand de volgende dag, geef bijbehorende behandelingen volgens de experimentele opstelling, en plaats ze dan terug in de 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% CO2-incubator voor verdere teelt.
  6. Na 24 uur toediening van het medicijn gooi je het oorspronkelijke kweekmedium weg en was je de cellen één keer met PBS. Voeg 300 μL/put FerroOrange-probe (1 μM) verdund in HBSS toe en incubeer bij 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% kooldioxide gedurende 30 minuten.
  7. Voeg vervolgens Hoechst 33342 levende celkleuringsoplossing (100x) toe aan de celplaat in een verhouding van 1:100, en incubeer 5 minuten in het donker bij kamertemperatuur om de celkernen te kleuren.
  8. Observeer het kleuringseffect onder een fluorescentiemicroscoop en maak foto's ter documentatie. Vervolgens gebruik je ImageJ om de gemiddelde fluorescentieintensiteit te berekenen, waarbij het experiment drie keer wordt herhaald voor statistische analyse.

7. ROS-detectiekit

  1. Neem cellen in de logaritmische groeifase, verteer, centrifugeer en sussieer ze opnieuw, en zaai de cellen vervolgens in een 12-wells plaat met een dichtheid (70%-80%). Na het grondig mengen van de cellen, plaats je ze in de 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5% CO 2-incubator voor verdere kweek.
    OPMERKING: Voor de verterings-, centrifugatie- en resuspendatiestappen, raadpleeg stap 4.1.
  2. Controleer de celstatus de volgende dag, geef de bijbehorende behandelingen volgens de experimentele opstelling, en plaats de cellen vervolgens terug in de 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% CO2-incubator voor verdere kweek. Na 24 uur toediening van het medicijn gooi je het oorspronkelijke kweekmedium weg en was je de cellen twee keer met HBSS.
  3. Voeg 200 μL Highly Sensitive DCFH-DA Dye werkoplossing toe, en incubeer dan bij 37 °C, 95% luchtvochtigheid, 5% CO2-incubator gedurende 30 minuten.
  4. Verwijder het supernatant, was twee keer met HBSS en kleur 5 minuten met 2 μL Hoechst 33342 live-cell kleuringsoplossing (100x), en bekijk daarna onder een fluorescentiemicroscoop. Herhaal het experiment drie keer met statistische analyse.

8. Mitochondriale morfologie van de cellen die met TEM worden waargenomen

  1. Verwijder het kweekmedium uit de goed gekweekte cellen, voeg 1 mL 2,5% kamertemperatuur glutaraldehydefixatieve oplossing toe en fixeer de cellen ongeveer 5 minuten in het donker bij kamertemperatuur. Schraap de cellen voorzichtig in één richting af met een celschraper.
  2. Breng de celsuspensatie over in een centrifugebuis en centrifugeer bij 25 °C, 600 x g gedurende 3 minuten met behulp van een laag-snelheid horizontale rotorcentrifuge.
  3. Na het weggooien van het supernatant van de fixatieve oplossing, voeg je een fixatief met verse elektronenmicroscopie toe (gebruik 1 mL per put voor een plaat met 12 putten), en fixeer je bij kamertemperatuur buiten licht gedurende 30 minuten, daarna overbrengen naar 4 °C voor opslag.
  4. Dehydratie-infiltratie: Plaats het monster in de inbeddingsplaat en plaats het een nacht in een oven van 37 °C.
  5. Polymeriseer het inbeddingsmedium in een oven van 60 °C gedurende 48 seconden. Snijd ultradunne secties van 60-80 nm met een ultramicrotoom.
  6. Kleur de secties met 2% uranylacetaat verzadigde alcoholoplossing gedurende 15 minuten, daarna met loodcitraat nog eens 15 minuten. Droog de gekleurde delen een nacht op kamertemperatuur. Observeer en fotografeer de secties onder een transmissie-elektronenmicroscoop.

9. Western-blotting

  1. Extraheer het totale eiwit van de cellen
    1. Behandel en inoculeer de cellen in een 6 cm petrischaal totdat ze 70% dichtheid bereiken.
      OPMERKING: Raadpleeg stap 3.3 voor instructies over celherstel en inoculatie.
    2. Voeg in de kweekschaal 3 mL OA (5 μM) toe en na 4 uur CA (4 μM).
    3. Bereid een doos ijs voor, prekoel PBS, celschrapers, voorbereide lysisbuffer en verschillende gelabelde EP-buizen van tevoren.
    4. Na medicatiebehandeling verwijder je het kweekmedium uit de cellen en was je ze twee keer met voorgekoelde PBS. Voer dit proces uit op ijs en aspiraat eventueel resterende PBS met een vacuümcentrifuge.
    5. Label elke petrischaal, voeg dan 300 μL lysisbuffer toe en laat het 5 minuten op ijs staan met constante beweging om onvolledige lysatie en bevriezing te voorkomen.
    6. Gebruik vervolgens een voorgekoelde celschraper om de hechtende cellen los te koppelen, waarbij na elke schraapbeurt 300 μL in een EP-buis wordt verzameld. Gebruik voor elke schraap een nieuwe celschraper en gebruik deze niet opnieuw.
    7. Houd de bovenkant van de EP-buis vast en meng grondig op een vortexmixer, en zet hem dan 25 minuten op ijs. Zet op dit moment de 4 °C hogesnelheidsrotorcentrifuge van tevoren aan, omdat het voorkoelen van de centrifuge een bepaalde tijd kost.
    8. Na afloop van de timer vortex je nogmaals en vervolgens een hogesnelheids hoekrotorcentrifuge op 4500 x g gedurende 15 minuten in een centrifuge van 4 °C.
    9. Zet nu de droge badkachel aan en zet de temperatuur op 100 °C.
    10. Haal de BCA-eiwitkwantificatiekit tevoorschijn, voeg monsters en reagentia toe aan de 96-put plaat, meng goed en reageer in een incubator van 37 °C, 95% luchtvochtigheid en 5%CO2 gedurende 30 minuten. Meet het geëxtraheerde eiwitgehalte met een multifunctionele microplaatlezer en pas vervolgens aan met de resterende lysisbuffer op basis van de resultaten om te garanderen dat de concentratie van elk monster consistent is.
    11. Voeg tenslotte op basis van de inhoud van elk supernatant 1/5 volume 6× Loading Buffer toe om het eiwitlaadsysteem voor te bereiden. Aspiraat voorzichtig 150 μL supernatant in een nieuwe EP-buis. Voeg 30 μL 6× laadbuffer toe aan het supernatant en meng grondig (meestal in een verhouding van 1:5). Bewaar het mengsel op ijs.
    12. Verwarm daarna 6 minuten op een kachel op 100 °C, waarbij je de dop van de EP-buis ingedrukt houdt om te voorkomen dat hij openspringt. Na het verwarmen koel je het af in een ijsbad.
  2. Maak een eiwitgel van 10% concentratie.
    1. Spoel de gelplaat af met puur water, laat hem aan de lucht drogen, veeg overtollig vocht weg en vermijd zoveel mogelijk watervlekken en stof.
    2. Haal de gelgietstandaard eruit, met de korte platen van de twee glazen platen vooraan en de lange platen aan de achterkant, en lijn de bodems uit zodat de ruimte tussen de glazen platen goed aansluit bij de afdichtingsstrip onderaan de standaard om lekkage te voorkomen, en klem de platen stevig vast om het gelgieten voor te bereiden.
    3. Bereid de onderste gel voor met 6 mL puur water, 3,75 mL 1,5 M Tris-HCl (pH 8,8), 0,15 mL 10% SDS, 5 mL 30% Acry/bis, 75 μL 10% APS en 7,5 μL TEMED.
    4. Draai voorzichtig om schuimvorming te voorkomen, en voeg dan snel en gelijkmatig toe tussen de twee glazen platen, zodat er ruimte overblijft voor de bovenste gel. Vervolgens plat je het vloeibare oppervlak met 1 ml isopropanol en laat het ongeveer 30 minuten staan.
    5. Spoel de kam af voor gelbereiding met puur water, laat het aan de lucht drogen en zet het apart. Nadat de onderste gel volledig is gestold, giet je de isopropanol eruit, spoel je voorzichtig 2-3 keer met zuiver water, neem je de vloeistof op en draai je de gelplaat om de resterende vloeistof af te voeren.
    6. Bereid de bovenste stapelgel voor met 6 mL puur water, 2,5 mL 0,5 M Tris-HCl (pH 6,8), 0,1 mL 10% SDS, 1,34 mL 30% Acry/bis, 50 μL 10% APS en 10 μL TEMED.
    7. Vul de bovenste laag en breng voorzichtig een kam van 15 putjes van 1,5 mm dik in. Na 1-2 minuten vul je de gaten weer aan en zorg je ervoor dat er tijdens dit proces bubbelvorming wordt geminimaliseerd. Gebruik een volledig gepolymeriseerde gel.
  3. Eiwitgelelektroforese
    1. Vooraf configureer je de Running Buffer en Transfer Buffer, waarbij de Transfer Buffer vooraf gekoeld is in een koelkast van 4 °C.
    2. Spoel de eiwitgel af met ultrazuiver water, haal een schoon elektroforese-reservoir eruit, klem de twee korte platen van de eiwitgel naar binnen en tegenover elkaar, giet de Running Buffer erin en controleer op lekkage.
    3. Verwijder voorzichtig de kam, laad 10 μL per put met in totaal 4 monstergroepen. Laad 3 monstergroepen per gel, gescheiden door een eiwitmarker van 4 μL tussen elke groep, in totaal 15 putten.
    4. Na het laden van de monsters giet je alle resterende Running Buffer in de elektroforesetank, bedek je deze met het deksel, stel je de spanning in op 140 V en voer je 20 minuten constante spanning elektroforese uit.
    5. Wanneer de eiwitbanden na concentratie de scheidingsgel binnengaan, stel je de spanning aan naar 120 V voor constante spanningselektroforese. Tijdens dit proces wek je het NC-membraan in Transfer Buffer. Stop de elektroforese wanneer het bromofenolblauw aangeeft dat het monster de onderste rand van de gel heeft bereikt, en bereid voor op membraanoverdracht.
    6. Vul een schuimdoos half met ijs, haal de transferklem eruit, de voorgekoelde Transfer Buffer en het geweekte NC-membraan. Giet de helft van de Transfer Buffer in een vlakke, vierkante container.
    7. Haal de proteïnegel eruit, spoel het grondig af met ultrazuiver water, plaats de zwarte kant naar beneden en de transparante kant naar boven. In het midden leg je een laag spons, één laag filterpapier, de proteïnegel, het NC-membraan, en plaats je er nog een laag filterpapier en spons in.
    8. Na het persen om luchtbellen te verwijderen, klem je de transfercassette vast en plaats je deze in de transfertank. Zodra beide proteïnegels volledig zijn ingebracht, giet je alle Transfer Buffer in de transfertank, voeg je twee koelzakken toe voor afkoeling en dek je het deksel af.
    9. Omring de transfercassette met ijs en zet 90 minuten lang een constante spanning van 120 V over. Het overdrachtsproces genereert aanzienlijke warmte, dus een ijsbad is nodig voor de koeling.
    10. Haal het NC-membraan eruit, dompel het onder en kleur het in 20 mL Ponceau S kleuringsoplossing, markeer de markergrootte met een potlood en snijd het membraan met een potlood op basis van de grootte van het te detecteren doeleiwit.
    11. Herstel de Ponceau S kleuringsoplossing. Was de kleuroplossing weg met PBS en incubeer het NC-membraan met 20 ml blokkeringsbuffer, blokkeer daarna op kamertemperatuur op een shaker op lage snelheid gedurende 1-2 uur.
    12. Gooi de blokkerende oplossing weg, spoel het membraan snel twee keer met PBS op een ontkleuringsshaker om de blokkeringsoplossing grondig te verwijderen, voeg vervolgens de bijbehorende antilichamen toe volgens de Western Blot-gebruiksverhoudingen van elk antilichaam in de antistofincubatiebox, en breng het een nacht uit bij 4 °C.
    13. Haal de primaire antilichamen apart terug en sla op bij -20 °C. De membranen werden snel 4 keer gewassen met TBST op een ontkleuringsshaker, elke keer 5 minuten, om de primaire antilichamen grondig te verwijderen. Voeg vervolgens 4 ml van de blokkeringsbuffer toe met secundaire antilichamen en incubeer de membranen op kamertemperatuur op een slow shaker gedurende 1 uur.
    14. Was het secundaire antilichaam vier keer met een TBST-buffer gedurende 5 minuten per stuk en vervang het daarna door een PBS-buffer om het NC-membraan volledig te bevochtigen.
    15. Volgens de ECL chemiluminescentiereagentia-instructiehandleiding bereid je de luminescente oplossing voor en laat je deze op het membraanoppervlak vallen, en incubeer je deze vervolgens 1-2 minuten voordat je ontwikkelt met een gelimagingsysteem.
    16. Verwerk de ruwe data in het Image J beeldsysteem en zet deze vervolgens over naar de Photoshop-software voor het maken van figuren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Netwerkfarmacologie en Moleculaire Koppeling
Identificatie van potentiële doelwitten van CA: In het uitgebreide onderzoek van de farmacologische activiteit van CA werden 60 potentiële doelwitten zorgvuldig samengesteld uit een uitgebreide overzicht van relevante literatuur. Om de reikwijdte van de analyse verder uit te breiden, werden via de TCMSP-database nog eens 12 potentiële doelen geassocieerd met CA. Voor een verbeterde nauwkeurigheid en grondigheid werden de ge...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Ferroptose, een recent vastgestelde wijze van celsterfte, wordt gekenmerkt door overmatige intracellulaire ijzerophoping en lipideveroxidatie. Morfologisch manifesteert ferroptose zich als mitochondriale krimp, verlies of reductie van cristae-structuren en verhoogde membraandichtheid, terwijl het celmembraan en de kernmorfologieonaangetast blijven. Mechanistisch wordt ferroptose veroorzaakt door glutathion (GSH) depletie en verminderde GPX4-activiteit, waardoor he...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Er zijn geen financiële belangenconflicten om te melden

Dankbetuigingen

Wij spreken onze oprechte dank uit voor de uitstekende omstandigheden die het ziekenhuis en haar afdelingen bieden, waardoor we deze resultaten hebben kunnen behalen. Tegelijkertijd spreken we ook onze oprechte dank uit aan de vele leden van het laboratorium voor hun onvermoeibare inzet en waardevolle bijdragen door de jaren heen. Het harde werk van elke deelnemer is een onmisbaar onderdeel van ons succes, en in de toekomst zullen we blijven samenwerken om vooruitgang op het gebied van geneeskunde te bevorderen. China National Natural Science Foundation (82104838), China Promotion Foundation Spark Program (XH-D001), Liaoning Provincial Key Research and Development Programme (2024JH2/102500062), en Liaoning Provincial Natural Science Foundation (2025-MSLH-490).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
 GlycineBiofroxx1275KG001
 Tris-baseBiofrooxx1115KG001
0.5  M  Tris-HCl buffer (pH  6.8)Biorad1610799
1 M Tris-Hcl (PH 7.5)BeyotimeST775
1.5  M  Tris-HCl buffer (pH  8.8)Biorad1610798
APSBeyotimeST005
Basisch elektroforese voedingsapparaatBIO-RAD PowerPac Basic
BCA-eiwitkwantificeringskitBeyotimeP0012
Beta Actin recombinant antilichaamHuabio81115-1-RR
Koolstofdioxide-incubatorThermo150L
CCK-8 testkitApexbioK1018
Celactiviteit en cytotoxiciteitstestkitBeyotimeC2015M
Cinnamaldehyde(CA)MacklinC805134zuiverheid 98%
Decolorizing shakerKylin-BellTS-100
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium)BasalMediaL110KJ
DMSOSigmaD2650
dorsal root ganglion (DRG)Fuheng BioFH165Serienummer: 20211227-1
DRG complete mediumFuheng BioFH-DRG
ECL lichtgevende oplossingThermo34580
ErbB-1Proteintech06-8471:2000
Fetaal  RunderserumMacklinFO193
Ferro-iondetectie-probe - FerroOrangeDojindoF374
FTH1Cell Signaling Technology4393S1:1000
Gel beeldvormingssysteemBIO-RAD ChemiDoc Touch
Hanks' Balanced Salt Solution(HBSS)SolarbioH1025
Hogesnelheids gekoelde centrifugeEppendorf5804R
Hoechst 33342 Live Cel KleuringsoplossingBeyotimeC1028
Immunohistochemie kitBiosharpBS-24-PB
Omgekeerde fluorescentiemicroscoop systeemLeicaLeica Dmi 8
JAK2 recombinant konijn monoklonaal antilichaam [SY0245]HuabioET1607-351:2000
Laboratorium omgekeerde fasecontrastmicroscoopLeicaLeica Dmi 1
Laagsnelheids centrifugeEppendorf5804
MDA Inhoud Detectie KitSangonD799762
Microplaat lezerSUNRISE TECAN
Multifunctionele microplaat lezerBMGLABTECH PHERAstar FS
NF-κB p65 Polyklonaal antilichaamProteintech10745-1-AP1:1000
ParaformaldehydeMacklinP804536
Ponceau kleuringsoplossingBeyotimeP0022
Eiwit MarkerThermo26617
P-STAT3 (Ser727)Cell Signaling Technology9134S1:1000
P-STAT3 (Tyr705)Cell Signaling Technology9145S1:2000
Recombinant Anti-Glutathione Peroxidase 4 Antilichaam[EPNCIR144]abcamab1250661:1000
Recombinant Anti-XCT antilichaam[EPR27115-64]abcamab3076011:1000
ROS Assay KitDojindoR252
SDS-PAGE Protein Loading Buffer (6X)BeyotimeP0289
SkeimmelkederBiosharpBS102-500g
Natriumdodecylsulfaat SDSBiofrooxx3250GR500
STAT3 (F-2)Santa CruzSc-80191:200
TEMEDSolarbio   T8090  
TFRCInvitrogen13-68000.5 µg/mL
Tween80SelleckS6702
Ultraschone werkbankHDLDL-CJ-2NDI
Staande microscoopOlympusCX 31
Verticale elektroforeseBIO-RAD Mini Protean Tetra
Natte transfertankBIO-RAD Mini Trans Blot
α-Tubulinα-TubulinER130905
GraphPad PrismStatistische analyse
ImageJ softwareGrijswaarde van de eiwitblot verkrijgen

Referenties

  1. Dolma, S., Lessnick, S. L., Hahn, W. C., Stockwell, B. R. Identification of genotype-selective antitumor agents using synthetic lethal chemical screening in engineered human tumor cells. Cancer Cell. 3 (3), 285-296 (2003).
  2. Ye, L. F., et al. Radiation-induced lipid peroxidation triggers ferroptosis and synergizes with ferroptosis inducers. ACS Chem Biol. 15 (2), 469-484 (2020).
  3. Huang, L., Bian, M., Zhang, J., Jiang, L. Iron metabolism and ferroptosis in peripheral nerve injury. Oxid Med Cell Longev. 2022, 5918218(2022).
  4. Hao, D., et al. Supercritical fluid extract of Angelica sinensis promotes the anti-colorectal cancer effect of oxaliplatin. Front Pharmacol. 13, 1007623(2022).
  5. Binder, A., et al. Pain in oxaliplatin-induced neuropathy: sensitisation in the peripheral and central nociceptive system. Eur J Cancer. 43 (18), 2658-2663 (2007).
  6. Finnerup, N. B., et al. Pharmacotherapy for neuropathic pain in adults: a systematic review and meta-analysis. Lancet Neurol. 14 (2), 162-173 (2015).
  7. Dorri, M., Hashemitabar, S., Hosseinzadeh, H. Cinnamon (Cinnamomum zeylanicum) as an antidote or a protective agent against natural or chemical toxicities: a review. Drug Chem Toxicol. 41 (3), 338-351 (2018).
  8. Hajimonfarednejad, M., et al. Cinnamon: a systematic review of adverse events. Clin Nutr. 38 (2), 594-602 (2019).
  9. Zaio, Y. P., et al. Cinnamaldehyde and related phenylpropanoids, natural repellents, and insecticides against Sitophilus zeamais (Motsch.): a chemical structure-bioactivity relationship. J Sci Food Agric. 98 (15), 5822-5831 (2018).
  10. Thirapanmethee, K., et al. Cinnamaldehyde: a plant-derived antimicrobial for overcoming multidrug-resistant Acinetobacter baumannii infection. Eur J Integr Med. 48, 101376(2021).
  11. Bi, Z., et al. Improvement of mould resistance of wood with cinnamaldehyde chitosan emulsion. Wood Sci Technol. 56 (1), 187-204 (2022).
  12. Qureshi, K. A., et al. Cinnamaldehyde-based self-nanoemulsion (CA-SNEDDS) accelerates wound healing and exerts antimicrobial, antioxidant, and anti-inflammatory effects in rats' skin burn model. Molecules. 27 (16), 5225(2022).
  13. Safaei, F., Tamaddonfard, E., Nafisi, S., Imani, M. Effects of intraperitoneal and intracerebroventricular injection of cinnamaldehyde and yohimbine on blood glucose and serum insulin concentrations in ketamine-xylazine-induced acute hyperglycemia. Vet Res Forum. 12 (2), 149-156 (2021).
  14. Al Tbakhi, B., et al. Cinnamaldehyde-cucurbituril complex: investigation of loading efficiency and its role in enhancing cinnamaldehyde in vitro anti-tumor activity. RSC Adv. 12 (12), 7540-7549 (2022).
  15. Zhu, R., et al. Cinnamaldehyde in diabetes: a review of pharmacology, pharmacokinetics and safety. Pharmacol Res. 122, 78-89 (2017).
  16. Yang, D., et al. Anti-oxidative and anti-inflammatory effects of cinnamaldehyde on protecting high glucose-induced damage in cultured dorsal root ganglion neurons of rats. Chin J Integr Med. 22 (1), 19-27 (2016).
  17. Malemud, C. J. Negative regulators of JAK/STAT signaling in rheumatoid arthritis and osteoarthritis. Int J Mol Sci. 18 (3), 484(2017).
  18. Zhang, Q., et al. Activation of Nrf2/HO-1 signaling: an important molecular mechanism of herbal medicine in the treatment of atherosclerosis via the protection of vascular endothelial cells from oxidative stress. J Adv Res. 34, 43-63 (2021).
  19. Bagheri-Mohammadi, S., Askari, S., Alani, B., Moosavi, M., Ghasemi, R. Cinnamaldehyde regulates insulin and caspase-3 signaling pathways in the sporadic Alzheimer's disease model: involvement of hippocampal function via IRS-1, Akt, and GSK-3β phosphorylation. J Mol Neurosci. 72 (11), 2273-2291 (2022).
  20. Fu, Y., et al. Trans-cinnamaldehyde inhibits microglial activation and improves neuronal survival against neuroinflammation in BV2 microglial cells with lipopolysaccharide stimulation. Evid Based Complement Alternat Med. 2017, 4730878(2017).
  21. Guo, B., et al. Targeting the JAK2/STAT3 signaling pathway with natural plants and phytochemical ingredients: a novel therapeutic method for combatting cardiovascular diseases. Biomed Pharmacother. 172, 116313(2024).
  22. Gao, Y., et al. Modified Erchen decoction ameliorates cognitive dysfunction in vascular dementia rats via inhibiting JAK2/STAT3 and JNK/BAX signaling pathways. Phytomedicine. 114, 154797(2023).
  23. Hu, Q. P., et al. Genistein protects epilepsy-induced brain injury through regulating the JAK2/STAT3 and KEAP1/NRF2 signaling pathways in developing rats. Eur J Pharmacol. 912. 912, 174620(2021).
  24. Kang, L., Tian, Y., Xu, S., Chen, H. Oxaliplatin-induced peripheral neuropathy: clinical features, mechanisms, prevention and treatment. J Neurol. 268 (9), 3269-3282 (2021).
  25. Brayton, C. F. Dimethyl sulfoxide (DMSO): a review. Cornell Vet. 76 (1), 61-90 (1986).
  26. Yang, W. S., Stockwell, B. R. Synthetic lethal screening identifies compounds activating iron-dependent, nonapoptotic cell death in oncogenic-RAS-harboring cancer cells. Chem Biol. 15 (3), 234-245 (2008).
  27. Xiao, Z., La Fontaine, S., Bush, A. I., Wedd, A. G. Molecular mechanisms of glutaredoxin enzymes: versatile hubs for thiol-disulfide exchange between protein thiols and glutathione. J Mol Biol. 431 (2), 158-177 (2019).
  28. Georgiadis, M. M., et al. Small-molecule activation of apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 reduces DNA damage induced by cisplatin in cultured sensory neurons. DNA Repair (Amst). 41, 32-41 (2016).
  29. Wei, G., et al. Platinum accumulation in oxaliplatin-induced peripheral neuropathy. J Peripher Nerv Syst. 26 (1), 35-42 (2021).
  30. Maung, K., Chu, E., Rothenberg, M. Oxaliplatin combinations as first-line therapy in advanced colorectal cancer. Clin Colorectal Cancer. 2 (2), 78-80 (2002).
  31. Egashira, N., et al. Mexiletine reverses oxaliplatin-induced neuropathic pain in rats. J Pharmacol Sci. 112 (4), 473-476 (2010).
  32. Lainez, S., Tsantoulas, C., Biel, M., McNaughton, P. A. HCN3 ion channels: roles in sensory neuronal excitability and pain. J Physiol. 597 (17), 4661-4675 (2019).
  33. Siau, C., Bennett, G. J. Dysregulation of cellular calcium homeostasis in chemotherapy-evoked painful peripheral neuropathy. Anesth Analg. 102 (5), 1485-1490 (2006).
  34. Gauchan, P., Andoh, T., Kato, A., Kuraishi, Y. Involvement of increased expression of transient receptor potential melastatin 8 in oxaliplatin-induced cold allodynia in mice. Neurosci Lett. 458 (2), 93-95 (2009).
  35. Carozzi, V. A., Canta, A., Chiorazzi, A. Chemotherapy-induced peripheral neuropathy: what do we know about mechanisms. Neurosci Lett. 596, 90-107 (2015).
  36. Di Cesare Mannelli, L., et al. Glial role in oxaliplatin-induced neuropathic pain. Exp Neurol. 261, 22-33 (2014).
  37. Ta, L. E., Espeset, L., Podratz, J., Windebank, A. J. Neurotoxicity of oxaliplatin and cisplatin for dorsal root ganglion neurons correlates with platinum-DNA binding. Neurotoxicology. 27 (6), 992-1002 (2006).
  38. Bobylev, I., Joshi, A. R., Barham, M., Neiss, W. F., Lehmann, H. C. Depletion of mitofusin-2 causes mitochondrial damage in cisplatin-induced neuropathy. Mol Neurobiol. 55 (2), 1227-1235 (2018).
  39. Nassini, R., et al. Oxaliplatin elicits mechanical and cold allodynia in rodents via TRPA1 receptor stimulation. Pain. 152 (7), 1621-1631 (2011).
  40. Lee, J. H., Kim, W. The role of satellite glial cells, astrocytes, and microglia in oxaliplatin-induced neuropathic pain. Biomedicines. 8 (9), 324(2020).
  41. Makker, P. G., et al. Characterisation of immune and neuroinflammatory changes associated with chemotherapy-induced peripheral neuropathy. PLoS One. 12 (1), e0170814(2017).
  42. Holmes, J., et al. Comparative neurotoxicity of oxaliplatin, cisplatin, and ormaplatin in a Wistar rat model. Toxicol Sci. 46 (2), 342-351 (1998).
  43. Podratz, J. L., et al. Cisplatin-induced mitochondrial DNA damage in dorsal root ganglion neurons. Neurobiol Dis. 41 (3), 661-668 (2011).
  44. Trecarichi, A., et al. Preclinical evidence for mitochondrial DNA as a potential blood biomarker for chemotherapy-induced peripheral neuropathy. PLoS One. 17 (1), e0262544(2022).
  45. Mao, Y. F., et al. Edaravone, a free radical scavenger, is effective on neuropathic pain in rats. Brain Res. 1248, 68-75 (2009).
  46. Kim, H. K., Zhang, Y. P., Gwak, Y. S., Abdi, S. Phenyl N-tert-butylnitrone, a free radical scavenger, reduces mechanical allodynia in chemotherapy-induced neuropathic pain in rats. Anesthesiology. 112 (2), 432-439 (2010).
  47. Han, R., Li, X., Gao, X., Lv, G. C. Cinnamaldehyde: pharmacokinetics, anticancer properties and therapeutic potential. Mol Med Rep. 30 (3), 163(2024).
  48. Liao, J. C., et al. Anti-inflammatory activities of Cinnamomum cassia constituents in vitro and in vivo. Evid Based Complement Alternat Med. 2012, 429320(2012).
  49. Liu, P., et al. Cinnamaldehyde suppresses NLRP3-derived IL-1β via activating succinate/HIF-1 in rheumatoid arthritis rats. Int Immunopharmacol. 84, 106570(2020).
  50. Li, X., Wang, Y. Cinnamaldehyde attenuates the progression of rheumatoid arthritis through down-regulation of PI3K/AKT signaling pathway. Inflammation. 43 (5), 1729-1741 (2020).
  51. Dai, X. Y., et al. Targeting the JAK2/STAT3 signaling pathway for chronic pain. Aging Dis. 15 (1), 186-200 (2024).
  52. Reddy, A. M., et al. Cinnamaldehyde and 2-methoxycinnamaldehyde as NF-κB inhibitors from Cinnamomum cassia. Planta Med. 70 (9), 823-827 (2004).
  53. Youn, H. S., et al. Cinnamaldehyde suppresses toll-like receptor 4 activation mediated through the inhibition of receptor oligomerization. Biochem Pharmacol. 75 (2), 494-502 (2008).
  54. Chen, X., Kang, R., Kroemer, G., Tang, D. Ferroptosis in infection, inflammation, and immunity. J Exp Med. 218 (6), e20210518(2021).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Neuroprotectie door cinnamaldehydeoxaliplatine-neurotoxiciteitdorsaalwortelganglionferroptose-routeJAK2 STAT3-signaleringGPX4-expressielipidperoxidatie-analysereactieve zuurstofverbindingenproteïne-expressieanalyse
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.