水飞蓟宾对顺铂肾毒性的保护作用及机制研究

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目的:研究水飞蓟宾(silibinin)对顺铂所致肾毒性的作用及其分子机制。方法:体外培养人胚胎肾细胞HEK293:(1)用顺铂处理细胞,免疫印迹(Western blot)分析凋亡标志蛋白PARP和DNA损伤标志蛋白γH2AX的表达水平;(2)用水飞蓟宾单独或与顺铂联合处理细胞,检测水飞蓟宾对顺铂诱导的HEK293细胞凋亡的影响;(3)用顺铂处理细胞,ERK抑制剂U0126、JNK抑制剂SP600125以及p38MAPK抑制剂SB203580单独或与顺铂联用,Western blot检测丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路相关分子的表达情况及其对顺铂所致细胞凋亡的影响;(4)水飞蓟宾单独或与顺铂联合处理细胞,活性氧(ROS)清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)单独或与顺铂联合处理细胞,检测MAPK信号通路相关分子的表达情况;活性氧检测试剂盒测定水飞蓟宾单独或与顺铂联合处理细胞后的ROS水平;(5)水飞蓟宾单独或与顺铂联合处理细胞后,检测核因子E2相关因子1(Nrf1)及核因子E2相关因子2(Nrf2)的表达情况;(6)通过转染Nrf1的质粒或小干扰RNA后再用顺铂处理细胞,检测Nrf1与顺铂诱导的细胞凋亡的关系。经腹腔注射顺铂建立急性肾损伤的动物模型:C57/BL6小鼠随机分成正常对照组、水飞蓟宾组、顺铂组以及水飞蓟宾与顺铂联合处理组,检测Nrf1、Nrf2以及MAPK信号通路相关分子的表达情况;苏木精-伊红染色后观察各小鼠肾脏组织的病理学变化。结果:(1)顺铂诱导人胚胎肾细胞HEK293发生DNA损伤和细胞凋亡:Western blot结果显示,与对照组相比,顺铂诱导γH2AX的表达以及PARP的活化剪切。(2)水飞蓟宾减弱顺铂诱导的HEK293细胞凋亡:Western blot分析发现,水飞蓟宾和顺铂联合处理后PARP的剪切水平比顺铂单独处理组明显减弱,且具有一定的浓度依赖性。(3)顺铂诱导的HEK293细胞凋亡与MAPK信号通路的激活有关:顺铂激活HEK293细胞中的MAPK信号通路;阻断p38MAPK和ERK的活性后可以减弱顺铂引起的细胞凋亡;JNK活性的阻断对顺铂诱导的细胞凋亡无明显影响。(4)水飞蓟宾通过减少HEK293细胞中顺铂诱导的ROS抑制MAPK信号通路的激活:Western blot显示,水飞蓟宾抑制顺铂对MAPK信号通路的激活;活性氧检测分析发现,与顺铂单独处理相比,水飞蓟宾和顺铂联合处理后减少了顺铂产生的ROS。(5)水飞蓟宾可以拮抗顺铂对HEK293细胞中Nrf1的抑制:Western blot结果发现,顺铂抑制HEK293细胞中的Nrf1的表达,而水飞蓟宾可以拮抗顺铂对Nrf1的抑制。(6)水飞蓟宾对HEK293细胞的保护效应依赖于Nrf1/HO1:干扰Nrf1后促进顺铂诱导的细胞凋亡及其对MAPK信号通路的激活,过表达Nrf1后减弱顺铂诱导的细胞凋亡及其对MAPK信号通路的激活。(7)在顺铂构建的急性肾损伤的动物模型中,水飞蓟宾改善顺铂导致的肾小管坏死:小鼠肾脏组织病理学变化表明,与正常对照组相比,水飞蓟宾处理组小鼠肾脏组织基本正常,顺铂处理组小鼠肾脏组织损伤程度严重,水飞蓟宾和顺铂联合处理组小鼠肾脏组织损伤相对严重。(8)急性肾损伤的动物模型中,水飞蓟宾可以拮抗顺铂对小鼠肾脏组织中Nrf1的抑制:Western blot结果表明,与正常对照组相比,顺铂处理组的小鼠肾脏组织中Nrf1的表达下调,水飞蓟宾可以拮抗顺铂对小鼠肾脏组织中Nrf1的抑制。结论:(1)在HEK293细胞中,水飞蓟宾减弱顺铂诱导的细胞凋亡。(2)在体内实验中,水飞蓟宾对顺铂引起的肾损伤具有保护作用。(3)水飞蓟宾通过减少HEK293细胞内的ROS水平抑制顺铂对MAPK信号通路的激活。(4)水飞蓟宾对ROS的影响受转录因子Nrf1调控。
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