白杨素通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路发挥抗炎和抗氧化作用:基于蛋白质芯片方法

作者：蔡苏娜; 李强; 周慧; 许雨墨; 宋静; 甘超; 戚之琳^*; 齐世美^*

来源：南方医科大学学报, 2021, 41(10): 1554-1561.

• 白杨素
• 蛋白质芯片
• 脂多糖
• AKT/mTOR
• ROS

目的探讨PI3K/AKT/mTOR信号通路在白杨素抗炎抗氧化作用中的机制。方法分别用0、5、10、15、30、60、120、240μg/mL白杨素处理RAW264.7细胞24 h后,CCK-8法检测细胞活力。用白杨素预处理细胞2 h,加入脂多糖(100 ng/mL)分别刺激0、10、30 min,1、2、4、8、16 h,运用蛋白质芯片进行相关信号分子的筛选。用白杨素(10、30、60μg/mL)孵育细胞2 h后,加入脂多糖刺激18 h,ELISA法检测IL-6,MCP-1和TNF-α的释放量;Griess法检测NO浓度;DCFH-DA荧光探针法检测ROS水平。设立空白对照组,白杨素(60μg/mL)单独处理组,脂多糖(100 ng/mL)单独刺激组,以及白杨素和脂多糖联合处理组,RT-PCR法检测iNOS和COX-2的mRNA的表达量。分别用脂多糖(100 ng/mL),N-乙酰-半胱氨酸(NAC)(20μmol/L)或白杨素(10、30、60μg/mL)单独或共处理细胞后,用Western blot检测炎症相关通路p-AKT、p-PRAS40、p-mTOR、mTOR、p-P70S6k、p-S6RP、S6RP的表达水平。结果白杨素剂量在60μg/mL内,对细胞活力基本无影响(P>0.05);白杨素能够降低脂多糖刺激诱导的IL-6,MCP-1,TNF-α和炎症介质NO的释放量(P<0.01),抑制iNOS和COX-2的蛋白表达量和mRNA的表达水平(P<0.01);蛋白质芯片筛选结果提示,脂多糖能够激活AKT/mTOR信号通路,而白杨素抑制其信号分子的活化,Western blot结果进一步验证了蛋白质芯片的结果(P<0.01);白杨素显著下调内源性ROS的生成;运用NAC清除细胞内ROS后,炎症蛋白iNOS和COX-2的表达量下调(P<0.05),而AKT/mTOR通路的活化被阻断(P<0.05)。结论白杨素通过抑制上游信号分子ROS的合成,进而抑制AKT/mTOR信号通路的活化,调控核糖体的翻译过程,下调促炎细胞因子和炎症介质的合成和释放,发挥抗炎作用。

• 单位
  解剖学教研室; 皖南医学院