姜黄素联合黄芩苷对乙醇诱导的大鼠肝脏损伤的保护作用及其机制研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lin901102
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目的:探讨Nrf2/HO-1信号通路介导的氧化应激、ASK1/MKK3内质网应激信号通路介导的细胞凋亡、p38 MAPK信号通路和TSC1/e-IF-2α/ATF4自噬信号通路介导的炎症反应在姜黄素联合黄芩苷保护乙醇诱导的大鼠肝损伤中的作用及其机制。方法:1.大鼠随机分为正常对照组、乙醇模型组(50%v/v)、姜黄素干预组(50 mg/kg)、黄芩苷干预组(50 mg/kg)和联合干预组(50 mg/kg姜黄素+50mg/kg黄芩苷)。2.六周实验结束后,处死各组大鼠,采集肝脏计算肝脏器系数;HE染色观察大鼠肝组织病理学变化;生化法检测血清肝功能指标(ALT、AST、AKP、TG和T-CHO)水平。3.生化法测定肝脏氧化应激指标(GSH-Px、SOD、·OH、T-AOC、LPO)水平;ELISA法检测血清8-OHd G水平;RT-q PCR和Western Blot分别检测肝脏Nrf2/HO-1信号通路相关基因和蛋白(Nrf2、HO-1和NQO1)的表达水平。4.TUNEL法检测肝细胞凋亡情况并计算凋亡指数;RT-q PCR和Western Blot分别检测肝组织中内质网应激凋亡通路相关基因和蛋白(CHOP、GRP78、Caspase 3、Caspase 12、ASK1和MKK3)的表达水平。5.ELISA法测定肝脏炎性因子(TNF-α、INF-γ、IL-1β、NO、i NOS和TNOS)水平;RT-q PCR和Western Blot分别检测p38 MAPK信号通路和TSC1/e-IF-2α/ATF4自噬信号通路相关基因和蛋白(p38、Beclin1、LC3BI、LC3BII、P62、TSC1、e IF-2α和ATF4)的表达水平。6.采用析因方差分析法分析姜黄素和黄芩苷对上述指标的交互效应。结果:1.HE染色结果显示,乙醇模型组大鼠肝细胞索排列紊乱、脂肪浸润和中央静脉周围炎性细胞浸润增加。与正常对照组比较,乙醇模型组大鼠肝脏器系数及血清肝功能指标ALT、AST、AKP、TG和T-CHO水平均升高(P<0.05)。与乙醇模型组比较,联合干预组大鼠肝组织病理损伤基本恢复正常,肝脏器系数和肝功能指标水平均降低(P<0.05),且联合干预组的肝脏保护效果明显优于姜黄素或黄芩苷的单独干预效果。2.与正常对照组比较,乙醇模型组大鼠肝脏氧化应激效应指标·OH清除能力、SOD、GSH-Px和T-AOC含量均降低,而肝组织中8-OHd G和LPO含量均升高(P<0.05);同时乙醇模型组肝脏Nrf2/HO-1信号通路中Nrf2和HO-1的mRNA表达水平、p-Nrf2/Nrf2比值及HO-1的蛋白表达水平均降低,而Nrf2、p-Nrf2和NQO1的蛋白表达水平及NQO1 mRNA表达水平均增加(P<0.05)。与乙醇模型组比较,联合干预组大鼠肝组织·OH清除能力、SOD、GSH-Px和T-AOC含量均增加,而8-OHd G和LPO水平均降低(P<0.05);同时联合干预组肝组织Nrf2、HO-1和NQO1的mRNA表达水平,Nrf2、p-Nrf2、NQO1和HO-1的蛋白表达水平及p-Nrf2/Nrf2比值均增加(P<0.05)。与姜黄素或黄芩苷单独干预组比较,联合干预组肝组织·OH清除能力、SOD和GSH-Px含量均增加(P<0.05),肝组织中NQO1 mRNA表达水平,p-Nrf2、NQO1、HO-1的蛋白表达水平及p-Nrf2/Nrf2比值均增加(P<0.05)。3.与正常对照组比较,乙醇模型组大鼠肝细胞凋亡指数及GRP78、CHOP、Caspase 3、Caspase 12的mRNA和蛋白表达水平均增加(P<0.05),肝细胞内质网应激凋亡信号通路中p-ASK1和p-MKK3的蛋白水平及p-ASK1/ASK1和p-MKK3/MKK3的比值均增加(P<0.05)。与乙醇模型组比较,联合干预组肝细胞凋亡指数及GRP78、CHOP、Caspase 3、Caspase 12的mRNA和蛋白表达水平均降低(P<0.05),肝组织p-ASK1和p-MKK3的蛋白水平及p-ASK1/ASK1和p-MKK3/MKK3的比值均降低(P<0.05)。与姜黄素或黄芩苷单独干预组比较,联合干预组肝细胞凋亡指数及GRP78和CHOP的蛋白表达水平降低(P<0.05),肝组织p-MKK3水平和p-MKK3/MKK3的比值均降低(P<0.05)。4.与正常对照组比较,乙醇模型组大鼠肝组织炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、INF-γ、NO、i NOS和TNOS水平均增加(P<0.05),肝组织p-p38、p-TSC1、p-e IF-2α、p-ATF4和P62的蛋白表达水平及p-p38/p38、p-TSC1/TSC1、p-ATF4/ATF4和p-e IF-2α/e IF-2α的比值均增加,而LC3B和Beclin1的mRNA表达水平、Beclin1和LC3BII的蛋白表达水平及LC3BII/I比值均降低(P<0.05)。与乙醇模型组比较,联合干预组肝组织上述炎性细胞因子水平均降低(P<0.05),肝组织p-p38、p-TSC1、p-e IF-2α、p-ATF4和P62的蛋白水平及p-p38/p38、p-TSC1/TSC1、p-e IF-2α/e IF-2α和p-ATF4/ATF4的比值均降低,而LC3B和Beclin1的mRNA表达水平、Beclin1和LC3BII的蛋白表达水平及LC3BII/I比值均增加(P<0.05)。与姜黄素或黄芩苷单独干预组比较,联合干预组肝组织NO水平降低(P<0.05),肝组织P62、p-TSC1和p-ATF4的蛋白表达水平及p-TSC1/TSC1和p-ATF4/ATF4的比值均降低,而Beclin1和LC3BII的蛋白表达水平及LC3BII/I比值均增加(P<0.05)。5.析因方差分析结果显示,姜黄素联合黄芩苷对乙醇诱导的大鼠肝组织中·OH清除能力、GSH-Px活力、NO水平,NQO1、GRP78、Caspase 3的mRNA水平,p-Nrf2、HO-1、LC3BII、Beclin1的蛋白水平,以及p-Nrf2/Nrf2、p-ASK1/ASK1、p-MKK3/MKK3、LC3BII/I的比值具有协同交互作用(P<0.05)。结论:姜黄素联合黄芩苷可显著改善乙醇诱导的大鼠肝脏损伤,且其联合干预效果优于两药物的单独干预效果。姜黄素联合黄芩苷的肝脏保护作用机制可能与Nrf2/HO-1信号通路介导的氧化应激、ASK1/MKK3内质网应激信号通路介导的细胞凋亡、p38 MAPK通路和TSC1/e-IF-2α/ATF4自噬信号通路介导的炎症反应有关。
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