橙皮素通过减轻氧化应激和线粒体损伤抑制细颗粒物诱导的大鼠H9c2细胞凋亡

作者：曹静; 吕吉元^*; 张明升; 师锐赞; 冯巧爱

来源：中华心血管病杂志, 2018, 46(05): 382-389.

• 心肌
• 细胞凋亡
• 橙皮素
• 细颗粒物
• 线粒体
• 活性氧

目的探讨橙皮素对细颗粒物PM2.5诱导的心肌样细胞损伤是否具有保护作用及其机制。方法将培养的大鼠心肌样细胞H9c2分为4组,即对照组、PM2.5组、橙皮素组和橙皮素+PM2.5组。对照组细胞在普通培养基中正常培养。PM2.5组,以含PM2.5800μg/ml的培养基进行培养。橙皮素组,先用含橙皮素40μmol/L的培养基预处理1 h(37℃)后换用普通培养基正常培养。橙皮素+PM2.5组,先用含橙皮素40μmol/L的培养基预处理1 h(37℃)后再以含PM2.5800μg/ml的培养基进行培养。处理相应的时间后,采用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞技术和Hoechst 33258染色检测H9c2细胞凋亡情况,采用DCFH-DA法检测H9c2细胞活性氧(ROS)的生成量,采用JC-1染色法检测H9c2细胞线粒体膜电位(MMP),采用Western blot法检测H9c2细胞凋亡相关蛋白及MAPK信号通路蛋白的表达水平。结果 (1)各组H9c2细胞的凋亡情况:流式细胞术检测结果显示,PM2.5组H9c2细胞凋亡率明显高于对照组[(48.94±3.20)%比(8.13±1.40)%,P<0.01],橙皮素+PM2.5组H9c2细胞凋亡率[(34.80±2.21)%]虽亦明显高于对照组(P<0.01),却明显低于PM2.5组(P=0.003 2)。Hoechst 33258染色结果显示,橙皮素+PM2.5组H9c2细胞凋亡数目明显少于PM2.5组。(2)各组H9c2细胞内ROS生成量:PM2.5组H9c2细胞内ROS荧光强度明显高于对照组[(49.69±5.05)%比(10.57±1.33)%,P<0.01],橙皮素+PM2.5组[(35.08±3.90)%]虽亦高于对照组(P<0.01),却明显低于PM2.5组(P=0.000 2)。(3)各组H9c2细胞MMP:PM2.5组H9c2细胞绿色荧光强度明显高于对照组[(20.28±4.69)%比(10.50±2.72)%,P<0.01],橙皮素+PM2.5组[(13.41±2.89)%]虽亦高于对照组(P=0.029 4),却明显低于PM2.5组(P<0.01)。(4)各组H9c2细胞凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)的表达水平:PM2.5组H9c2细胞Bcl-2蛋白表达水平明显低于对照组[(76.94±4.52)%比100%,P=0.000 9],橙皮素+PM2.5组[(92.95±6.82)%]虽亦低于对照组(P=0.15),却明显高于PM2.5组(P=0.0275)。PM2.5损伤组活化的caspase-3蛋白表达水平明显高于对照组[(243.98±17.94)%比100%,P=0.000 2],橙皮素+PM2.5组[(200.45±4.31)%]虽亦高于对照组(P<0.01),却明显低于PM2.5组(P=0.015)。(5)各组H9c2细胞磷酸化(p)-p38 MAPK和磷酸化(p)-ERK蛋白的表达水平:PM2.5组p-p38 MAPK蛋白表达水平明显高于对照组[(118.90±4.78)%比100%,P=0.002 7],橙皮素+PM2.5组[(103.30±1.27)%]虽略高于对照组(P=0.05),却明显低于PM2.5组(P=0.01)。PM2.5组p-ERK蛋白表达水平明显高于对照组[(163.50±4.98)%比100%,P<0.01],橙皮素+PM2.5组[(139.10±2.72)%]虽亦高于对照组(P<0.01),却明显低于PM2.5组(P=0.0016)。结论橙皮素对PM2.5诱导的心肌样细胞损伤具有保护作用,而其机制可能与减轻氧化应激损伤、保护线粒体功能、调节凋亡相关蛋白表达以及调控MAPK信号通路从而抑制细胞凋亡有关。

• 单位
  山西医科大学第一医院; 山西医科大学