葛根素通过SIRT1信号抑制炎症反应减轻阿霉素导致的心肌毒性.pdf

基金项目：陕西省科技厅重点研发计划一般项目（）作者简介：党晶艺，女，生，硕士，副主任医师，：收稿日期：葛根素通过 信号抑制炎症反应减轻阿霉素导致的心肌毒性党晶艺，王子宽，陈蕊蕊，王芳芳，杨竞霄（空军军医大学唐都医院心血管内科，西安 ；通讯作者，：）摘要：目的探讨葛根素（，）在阿霉素（）导致心肌毒性中的作用及机制。方法 细胞随机分为：正常对照组（）、组、干预 组（）以及 和 干预 组（）。检测细胞活力，检测 活性，染色观察细胞凋亡率，检测炎症因子 、和 的 水平，检测 、和 蛋白表达，免疫荧光染色观察 表达。结果与 组相比，组细胞活力降低，活性、和 表达以及细胞凋亡率增加，、和 蛋白以及 水平增加，表达降低，表达增加（均 ）；与 组相比，组细胞活力增加，活性、和 表达以及细胞凋亡率减少，、和 蛋白表达和 水平降低，表达增加，表达降低（均 ）；与 组相比，组细胞活力降低，活性、和 表达以及细胞凋亡率增加，、和 蛋白以及 水平增加，表达降低，表达增加（均 ）。结论 通过激活 信号抑制炎症反应减轻阿霉素导致的心肌毒性。关键词：葛根素；心肌毒性；阿霉素；沉默信息调节因子 ；炎症反应中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：，（，；，：）：（）（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（），（）：；随着现代检测技术和治疗手段的发展，癌症患者的早期筛查、治疗和长期生存率均得到明显改善 ，。蒽环类化疗药物如阿霉素（，）仍然是标准治疗方案，然而，由于其存在严重的剂量和时间依赖的心脏毒性，这极大限制了 的临床应用 ，。导致的心脏毒性主要表现为山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期左室功能障碍、心律失常和心力衰竭 。目前，关于 诱导的心脏毒性的病理机制包括活性氧（，）积累、拓扑异构酶 破坏、稳态失调和内质网应激等 ，。尽管已有大量基础和临床研究试图阐明心脏毒性的分子机制并寻找潜在治疗方法，但临床转化效果并不理想，仍然缺乏有效的干预措施。作为葛根中提取的主要生物活性成分，葛根素（，；化学名：葡萄吡喃糖 ，二羟基异黄酮）是我国一种传统中药成分，在治疗糖尿病、腹泻、发热和心脑血管疾病等方面发挥重要作用 ，其安全性和有效性均得到了广泛证实。研究表明 在心脏缺血再灌注损伤、心肌肥厚、动脉粥样硬化和心律失常中发挥重要的保护作用 。另外，有研究显示，可通过调控 改善线粒体功能减轻心脏毒性损伤 。但关于 在 导致的心脏毒性中的作用研究较少，具体机制仍有待阐明，本实验采用 处理的 细胞模型，探讨 减轻炎症反应改善心脏毒性的作用。材料与方法 细胞系和主要试剂 心肌细胞系购自中国科学院上海生命科学研究所。、和二甲基亚砜购自 公司；检测试剂盒购自南京建成生物科技有限公司；胎牛血清、培养基购自 公司；染色试剂盒和 荧光二抗购自瑞士罗氏公司；裂解液（中）购自上海碧云天生物技术有限公司；、和 抗体购自英国 公司；试剂盒购自天根生化科技（北京）有限公司；山羊抗兔和山羊抗鼠二抗购自武汉三鹰生物技术有限公司。处理 细胞建立细胞毒性模型根据文献报道，采用 处理 细胞建立心肌毒性模型 ，具体方法如下：用含有 的 培养基将 细胞复苏，并在 、恒温培养箱中培养，每两天更换一次培养基，当细胞密度达到 以上时，用胰酶进行细胞传代。细胞随机分为 组：空白对照组、组、组和 组：其中，空白对照组正常培养基培养，不做其他处理；组用 的 处理 细胞 ；组先用 的 预处理 ，再用 的 处理 细胞 ；组先用 的 和 的 预处理 ，再用 的 处理 细胞 。本实验所用 、和 的浓度根据已有文献确定 ，。检测细胞活力将 细胞接种于 孔板中，按照 中提到的相应实验分组进行处理后，每孔加入 的 反应液，在细胞培养箱中避光培养，然后在 处用酶标仪检测各组吸光度，计算各组细胞活力，采用各组吸光度 对照组吸光度 表示。检测培养基中 活性各组细胞处理结束后，收集各组培养液，并在 条件下离心 ，取上清液，用酶标仪按照试剂盒的步骤检测各组吸光度，并按照说明书将测量的 吸光度转换成 来表示。检测 、和 的 水平实验结束后，先用 提取各组细胞中总 ，采用逆转录试剂盒合成 ，并以此为模板用 试剂盒进行扩增。正向引物序列：，反向引物序列：；正向引物序列：，反向引物序列：；正向引物序列：，反向引物序列：；正向引物序列：，反向引物序列：。采用 法计算各组 、和 的 水平。染色检测细胞凋亡率各组细胞处理结束后，弃掉培养基并用 洗涤，用 多聚甲醛室温下固定 ，洗涤后再用蛋白酶 室温孵育 ，然后用 染色试剂盒混合液 避光孵育 ，洗涤后用 孵育 ，用激光共聚焦显微镜拍照并保存图像。检测 、和 的表达实验结束后，将培养基弃掉，先用 洗涤，加入 裂解液提取各组细胞蛋白，并用 法行 ，蛋白定量；采用 或 浓度的 凝胶电泳分离目的蛋白，恒温湿转法将蛋白转移至 膜，接着用含有 脱脂奶粉的 溶液室温下将 膜封闭 ，将相应条带切下放入对应的抗体管中：（）、（）、（）、（）、（）、（）和 （），将抗体管置于 摇床孵育过夜；然后用 洗涤次，将目的条带分别放入山羊抗兔（）和山羊抗鼠（）的二抗中室温孵育，洗涤 次，用 化学发光液在 发光仪显影，以 为内参，并用 软件分析各蛋白灰度值。免疫荧光染色观察 的表达各组细胞处理结束后，先用 洗涤，再用 多聚甲醛室温固定 ，洗涤后，用胎牛血清室温下封闭，洗涤，加入 抗体（）在 孵育过夜，然后用 洗涤，室温下用 荧光二抗（）孵育 ，用 洗涤，接着用 在 避光孵育 ，用激光共聚焦显微镜拍照并保存图像。统计学分析实验数据采用 统计学软件进行分析，数据用均数 标准差（珋 ）表示，采用单因素方差分析（）比较各组间差异，两组间比较采用 检验，以 代表差异有统计学意义。结果 各组 细胞形态、细胞活力和 活性的比较光镜观察发现，组细胞形态正常，密度均匀；组细胞死亡增多，细胞肿胀；组细胞死亡减少，肿胀减轻；组细胞死亡增加，细胞肿胀加重（见图 ）。和 检测结果显示，与 组相比，组细胞活力降低，活性增加（）；与 组相比，组细胞活力增加，活性降低（）；与 组相比，组细胞活力降低，活性增加（，见图 ）。图 对 改善 细胞形态的影响（）（）各组 细胞凋亡程度的比较 染色和 结果显示，与 组相比，组 染色阳性细胞数和凋亡率增加，和 蛋白表达增加（）；与 组相比，组 染色阳性细胞数和凋亡率减少，和 蛋白表达降低（）；与 组相比，组 染色阳性细胞数和凋亡率增加，和 蛋白表达增加（，见图 ）。各组 细胞炎症反应的比较 和 结果显示，与 组相比，组 、和 的 水平和蛋白表达增加（）；与 组相比，组 、和 的 水平和蛋白表达降低（）；与 组相比，组 、和 的 水平和蛋白表达增加（，见图 ）。山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期与 组比，；与 组相比，；与 组相比，图 对 改善细胞活力和 活性的影响 与 组比，；与 组相比，；与 组相比，图 对 改善细胞凋亡的影响 ，与 组比，；与 组相比，；与 组相比，图 对 改善细胞炎症反应的影响 各组 细胞 表达的比较 和免疫荧光染色结果显示，与 组相比，组 表达降低，表达增加（）；与 组相比，组 表达增加，表达降低（）；与 组相比，组 表达降低，表达增加（，见图 和图 ）。与 组比，；与 组相比，；与 组相比，图 免疫印迹检测 对 改善细胞 蛋白表达的影响 山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期绿色代表 表达，蓝色代表细胞核图 对 改善 免疫荧光染色的影响 讨论癌症和心血管疾病仍然是全世界范围内导致发病率和死亡率居高不下的主要原因 。在多数肿瘤患者的治疗过程中，蒽环类化疗药物的使用必不可少，然而，严重的毒副作用尤其是心脏毒性极大限制了其治疗效果和临床应用 。是一种异黄酮类化合物，具有多种药理学作用，包括抗炎症、抗氧化、抑制细胞凋亡、心肌纤维化等 。在多种心血管疾病的治疗中广泛使用，而其心血管保护作用在基础和临床研究中均得到了证实 。本研究进一步证明了 在 导致的心脏毒性中的保护作用，为 导致的心脏毒性提供了潜在防治措施。众所周知，导致心脏毒性的重要原因是引起明显的心肌损伤和细胞凋亡 。有研究表明，可以浓度依赖地减轻 引起的 细胞活力降低和 活性的增加，其最佳作用浓度为 ；同时，可以抑制 引起的 细胞凋亡 。本研究结果证实，的 能明显改善 引起的 细胞肿胀、细胞活力降低以及培养基中 活性增加，并抑制细胞凋亡，这些结果也进一步证实了 对 心脏毒性的保护作用。更为重要的是，本实验使用 特异性抑制剂 发现，能阻断 对 引起的 细胞损伤和凋亡的作用，这说明 改善 心肌损伤和细胞凋亡的作用与 信号有关。各种原因引起的心肌细胞或血管内皮细胞死亡、细胞外基质破坏都会激活免疫系统，从而导致大量炎 性 细 胞 因 子 释 放 如 、和 等 。炎症反应对于损伤心肌的修复发挥重要作用，但炎症反应过度持续和加重导致的心肌病理性重构和功能障碍是形成 心脏毒性的重要因素之一 ，因此，抑制炎症成为心脏保护的重要治疗靶点。本研究结果发现，能降低 引起的炎性因子 、和 的 和蛋白表达，这说明 可以抑制 引起的过度炎症反应；此外，能够阻断 降低 引起炎性因子的作用，以上结果表明 抑制 引起炎症反应的作用与 信号有关。沉默信息调节因子 （）是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（）依赖的组蛋白去乙酰化酶，是 ，组蛋白去乙酰胺酶类的成员，参与调节代谢疾病、癌症、心血管疾病和神经退行性病变 ，。在心血管疾病中的保护作用已得到大量研究证实 。在 处理的心脏组织和心肌细胞中表达减少 。此外，调节许多下游因子，包括 、和 。据报道，调控 的乙酰化水平，在多种细胞过程中发挥作用 。本研究结果发现，能上调 引起的 表达降低，并抑制 的表达，而 能够阻断 的这一作用。综上所述，本实验在细胞水平进一步证实了 具有抗 损伤的作用，并证明其作用机制是通过调控 ，抑制炎症反应。这些实验结果为 成为临床上潜在的防治 心脏毒性提供了实验依据和理论支持。参考文献：，：，：，：，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（），（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，（）：熊凤梅，刘瑞萍，李洋，等 和厚朴酚可体外减轻阿霉素诱导的心肌毒性：基于激活 信号通路抑制细胞焦亡 南方医科大学学报，（）：，（）：，：，：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，（）：山西医科大学学报，年 月，第 卷 第 期