姜黄素通过Nrf2信号通路对H2O2诱导奶牛乳腺上皮细胞氧化应激的缓解

作者：姜春晖; 孙旭东; 唐燕; 罗胜缤; 徐闯^*; 陈媛媛^*

来源：中国农业科学, 2021, 54(08): 1787-1794.

• 姜黄素
• 奶牛
• 乳腺上皮细胞
• 氧化应激
• Nrf2

【目的】验证姜黄素是否能够通过转录因子E2相关因子2(Nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)信号通路减轻H2O2诱导的奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激,为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的氧化损伤提供理论依据。【方法】培养奶牛乳腺上皮细胞(MAC-T),用500μmol·L-1 H2O2处理MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素(0、5、15或30μmol·L-1)处理3 h;MAC-T细胞转染Nrf2 siRNA 48 h后,用500μmol·L-1 H2O2处理奶牛乳腺上皮细胞系MAC-T细胞24 h后加入不同浓度的姜黄素(0、5、15或30μmol·L-1)处理3 h。采用实时定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)、蛋白免疫印迹(Western blot,WB)和试剂盒等方法,检测Nrf2的蛋白表达量及下游靶基因NAD(P)H醌氧化还原酶1(NAD(P)H quinone oxidoreductase 1,NQO1)和血红素加氧酶1(Heme oxygenase 1,HO-1)的mRNA及蛋白表达量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)等氧化应激相关指标的活性及含量。【结果】(1)H2O2处理组MAC-T细胞中MDA含量显著高于对照组(P<0.01),而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著低于对照组(P<0.01)。15μmol·L-1姜黄素+H2O2共同处理组和30μmol·L-1姜黄素+H2O2共同处理组MAC-T细胞中MDA的含量显著低于H2O2处理组(P<0.01),而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著高于H2O2处理组(P<0.05,P<0.01)。(2)H2O2处理组总Nrf2蛋白水平显著低于对照组(P<0.01),H2O2处理组Nrf2下游基因HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著低于对照组(P<0.01)。姜黄素处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于对照组(P<0.01),姜黄素处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于对照组(P<0.01)。姜黄素+H2O2处理组总Nrf2蛋白表达水平显著高于H2O2处理组(P<0.01),姜黄素+H2O2处理组HO-1和NQO1的mRNA及蛋白表达量也显著高于H2O2处理组(P<0.01)。(3)si-Nrf2组与对照组相比,Nrf2的mRNA表达水平显著降低(P<0.01)。si-Control+H2O2+姜黄素组与si-Control+H2O2组相比,MDA的含量显著降低(P<0.01),而CAT、SOD和GSH-Px的活性显著升高(P<0.01)。si-Nrf2+H2O2+姜黄素处理组与si-Control+H2O2+姜黄素组相比,MDA的含量显著升高(P<0.01),而CAT、SOD和GSH-Px活性显著降低(P<0.01)。【结论】姜黄素可以通过增加Nrf2的表达,诱导下游抗氧化分子的转录从而缓解H2O2诱导奶牛乳腺上皮细胞的氧化应激。本研究为防治围产期奶牛代谢紊乱导致的奶牛乳腺上皮细胞氧化损伤提供理论依据。

• 单位
  动物科技学院; 黑龙江八一农垦大学