Effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma Extract on Mitochondrial Oxidative Stress in Hydrogen Peroxide-induced Endothelial Cell Aging

Ye WU; Qiang WANG; Cheng-kui XIU; Yan-hong HU; Yan-yan MA; Ying-kun FU; Xue WANG; Yan LEI; Jing YANG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20212409

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma Extract on Mitochondrial Oxidative Stress in Hydrogen Peroxide-induced Endothelial Cell Aging

更新时间：2021-11-12

- Effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma Extract on Mitochondrial Oxidative Stress in Hydrogen Peroxide-induced Endothelial Cell Aging
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 27, Issue 24, Pages: 17-24(2021)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院医学实验中心，北京市中医药防治重大疾病基础研究重点实验室，北京 100700
  2.中国中医科学院望京医院，北京 100102
  3.中国中医科学院广安门医院，北京 100056
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20212409
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：03 August 2021，
  
  Published Online：01 November 2021，
  
  Published：20 December 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
吴烨,王强,修成奎等.人参-三七-川芎提取物延缓过氧化氢诱导的内皮细胞衰老中线粒体氧化应激的作用[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(24):17-24.

WU Ye,WANG Qiang,XIU Cheng-kui,et al.Effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma Extract on Mitochondrial Oxidative Stress in Hydrogen Peroxide-induced Endothelial Cell Aging[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(24):17-24.
吴烨,王强,修成奎等.人参-三七-川芎提取物延缓过氧化氢诱导的内皮细胞衰老中线粒体氧化应激的作用[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(24):17-24. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212409.

WU Ye,WANG Qiang,XIU Cheng-kui,et al.Effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma Extract on Mitochondrial Oxidative Stress in Hydrogen Peroxide-induced Endothelial Cell Aging[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(24):17-24. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20212409.

摘要

目的

通过观察人参-三七-川芎提取物（GNC）对过氧化氢（H

）诱导的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）衰老中线粒体氧化应激的影响，探讨GNC对衰老HUVECs的治疗机制。

方法

本研究以HUVECs作为研究对象，H

诱导内皮细胞衰老作为模型，实验分为空白组，H

组，H

+DMSO组（DMSO），白藜芦醇组（Resv）及GNC提取物低（GNC-L），中（GNC-M），高（GNC-H）质量浓度组，除空白组，H

组外，其余各组分别给予DMSO 1 mL·L

-1

，Resv 8 μmol·L

-1

，GNC 400，300，200 mg·L

-1

药物干预，24 h后除空白组外给予300 μmol·L

-1

诱导HUVECs衰老，再给予正常培养基培养24 h。采用衰老特异性

-半乳糖苷酶（SA-

-gal）染色法鉴定细胞衰老程度，流式细胞仪分析细胞周期，采用Mito SOX RED荧光染色法测定细胞内线粒体活性氧（mtROS）水平，以JC-10为荧光探针检测细胞内线粒体膜电位变化，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测含锰超氧化物歧化酶（MnSOD）与磷酸化（p-）p66的蛋白表达。

结果

SA-

-gal染色结果显示，与空白组比较，H

组SA-

-gal染色蓝染细胞显著增多（

0.01）；与H

组比较，各浓度组SA-

-gal染色蓝染细胞显著减少（

0.01）；细胞周期结果显示，与空白组比较，H

组G

期细胞数量比例明显增多（

0.05），G

/M期细胞比例明显减少（

0.05）；与H

组比较，GNC各组及Resv组G

期细胞数量比例明显减少（

0.05），GNC-H组，Resv组在G

/M期细胞比例明显增加（

0.05）。线粒体ROS荧光结果显示，与空白组比较，H

组强度明显减弱（

0.05）；与H

组比较，GNC-H，GNC-M组强度明显增高（

0.05）；线粒体膜电位结果显示，与空白组比较，H

组荧光强度显著下降（

0.01）；与H

组比较，GNC-H，GNC-M，GNC-L组线粒体膜电位荧光强度显著增高（

0.01），Resv组明显增高（

0.05）；Western blot结果显示，与空白组比较，H

组MnSOD含量明显降低（

0.05）；与H

组比较，GNC-H与GNC-M组表达明显增多（

0.05）；与空白组比较，H

组p-p66含量显著增高（

0.01）；与H

组比较，各用药组表达显著降低（

0.01），表明用药后可减轻细胞内线粒体氧化应激反应。

结论

中药人参-三七-川芎提取物可以延缓H

诱导的血管内皮细胞的衰老，药物干预后，细胞线粒体活性氧、线粒体膜电位及相关蛋白MnSOD，p-p66蛋白发生明显改善，氧化应激反应减轻，其机制可能是中药通过抑制线粒体氧化应激反应延缓血管内皮细胞衰老的进程。

Abstract

Objective

To observe the effect of Ginseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma extract （GNC） on mitochondrial oxidative stress in hydrogen peroxide （H

）-induced aging of human umbilical vein endothelial cells （HUVECs）， and explore the therapeutic mechanism of GNC on aging HUVECs.

Method

The HUVECs were classified into the control group （control）， H

model group （H

）， H

+ DMSO group （DMSO， 1 mL·L

-1

）， resveratrol group （Resv， 8 μmol·L

-1

）， and low- （200 mg·L

-1

）， medium- （300 mg·L

-1

）， and high-dose （400 mg·L

-1

） GNC （GNC-L， GNC-M， and GNC-H） groups. Except control group and H

group， the other groups were intervened with corresponding agents. Subsequently， 300 μmol·L

-1

was given to other groups except the control group for 4 h to induce aging， and then the cells were cultured in normal media for 24 h. The aging degree， cell cycle， and mitochondrial reactive oxygen species （mtROS） level were determined by SA-

-galactosidase （SA-

-Gal） staining， flow cytometry， and MitoSox red fluorescence staining， respectively. JC-10 was used as a fluorescent probe to detect the changes in mitochondrial membrane potential， and Western blot was performed to detect the expression of manganese superoxide dismutase （MnSOD） and p-p66 proteins.

Result

The SA-

-gal staining results showed that H

group had increased blue-stained cells compared with other groups （

0.01）. Compared with those in the control group， the ratio of G

phase cells significantly increased （

0.05） and that of G

/M phase cells decreased （

0.05） in the H

group. Compared with those in the H

group， the proportion of G

cells decreased （

0.05） while that of G

/M cells increased （

0.05） in GNC-H groups and Resv group. The fluorescence staining for determining mitochondrial ROS level showed that the H

group had weakened fluorescence intensity than the control， GNC-H， and GNC-M groups （

0.05）. The mitochondrial membrane potential fluorescence intensity of the H

group was weaker than that of the control， GNC-H， GNC-M， and GNC-L groups （

0.01）， as well as the Resv group （

0.05）. Western blot showed that the protein level of MnSOD was significantly lower in the H

group than in the control， GNS-H， and GNS-M groups （

0.05）， whereas the protein level of p-p66 showed an opposite trend （

0.01）， indicating that the medication can alleviate the intracellular mitochondrial oxidative stress.

Conclusion

GNC can delay the H

-induced aging of vascular endothelial cells. The GNC intervention significantly regulated the mitochondrial ROS， mitochondrial membrane potential， and related proteins MnSOD and p-p66 to alleviate oxidative stress. Chinese medicinal materials may delay the aging of vascular endothelial cells by inhibiting mitochondrial oxidative stress.

关键词

Keywords

references

MAGENTA A ， LORDE R ， SYED S B ， et al . Molecular therapies delaying cardiovascular aging：disease- or health-oriented approaches ［J］. Vasc Biol ， 2020 ， 2 （ 1 ）： R45 - R58 .

PUCA A A ， CARRIZZO A ， VILLA F ， et al . Vascular ageing：the role of oxidative stress ［J］. Int J Biochem Cell Biol ， 2013 ， 45 （ 3 ）： 556 - 559 .

曹琼琼 . 白藜芦醇在血管内皮细胞衰老-炎症中的机制研究［D］. 合肥：安徽医科大学， 2021 .

姜雪 . 二甲双胍通过MBNL1/miR-130a-3p/STAT3途径延缓糖尿病肾病肾小管上皮细胞衰老［D］. 沈阳：中国医科大学， 2020 .

刘芸，郑炎，谢辉，等 . 血府逐瘀汤延缓大鼠骨髓源内皮祖细胞衰老的机制研究［J］. 中国临床药理学杂志， 2018 ， 34 （ 23 ）： 2723 - 2726 .

PIETRI P ， STEFANADIS C . Cardiovascular aging and longevity：JACC state-of-the-art review ［J］. J Am Coll Cardiol ， 2021 ， 77 （ 2 ）： 189 - 204 .

WANG J C ， BENNETT M . Aging and atherosclerosis：mechanisms，functional consequences，and potential therapeutics for cellular senescence ［J］. Circ Res ， 2012 ， 111 （ 2 ）： 245 - 259 .

DI MICCO R ， KRIZHANOVSKY V ， BAKER D ， et al . Cellular senescence in ageing：from mechanisms to therapeutic opportunities ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2021 ， 22 （ 2 ）： 75 - 95 .

CHILDS B G ， DURIK M ， BAKER D J ， et al . Cellular senescence in aging and age-related disease：from mechanisms to therapy ［J］. Nat Med ， 2015 ， 21 （ 12 ）： 1424 - 1435 .

VASILEIOU P V S ， EVANGELOU K ， VLASIS K ， et al . Mitochondrial homeostasis and cellular senescence ［J］. Cells ， 2019 ， doi： 10.3390/cells8070686 http://dx.doi.org/10.3390/cells8070686 .

肖新怀，徐米清，方燕龄 . 丹参酮Ⅱ A 通过激活SIRT1/eNOS通路减轻过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞衰老［J］. 细胞与分子免疫学杂志， 2019 ， 35 （ 9 ）： 806 - 811 .

胡惠军，潘勇权，范晓娟，等 . 大蒜素激活SIRT1通路抑制过氧化氢诱导人脐静脉内皮细胞的衰老［J］. 中国生物化学与分子生物学报， 2016 ， 32 （ 5 ）： 536 - 543 .

修成奎 . 人参三七川芎提取物对衰老血管骨架蛋白和自噬的干预作用及机制研究［D］. 北京：中国中医科学院， 2016 .

林捷琪，阮云军，杨儒于，等 . 不同浓度雌二醇对过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞衰老模型的影响［J］. 中国临床解剖学杂志， 2019 ， 37 （ 5 ）： 528 - 533 .

NORTHCOTT J M ， CZUBRYT M P ， WIGLE J T . Vascular senescence and ageing：a role for the MEOX proteins in promoting endothelial dysfunction ［J］. Can J Physiol Pharmacol ， 2017 ， 95 （ 10 ）： 1067 - 1077 .

GORGOULIS V ， ADAMS P D ， ALIMONTI A ， et al . Cellular senescence：defining a path forward ［J］. Cell ， 2019 ， 179 （ 4 ）： 813 - 827 .

YU B ， MA J ， LI J ， et al . Mitochondrial phosphatase PGAM5 modulates cellular senescence by regulating mitochondrial dynamics ［J］. Nat Commun ， 2020 ， 11 （ 1 ）： 2549 .

GUAN R ， CAI Z ， WANG J ， et al . Hydrogen sulfide attenuates mitochondrial dysfunction-induced cellular senescence and apoptosis in alveolar epithelial cells by upregulating sirtuin 1 ［J］. Aging （Albany NY）， 2019 ， 11 （ 24 ）： 11844 - 11864 .

张颖，保志军 . 细胞周期调控机制在细胞衰老中的研究进展［J］. 老年医学与保健， 2015 ， 21 （ 6 ）： 425 - 427 .

于静晨，张文婷，姚玉峰 . 细菌蛋白质磷酸化修饰研究进展［J］. 微生物学报， 2021 ， 61 （ 2 ）： 357 - 367 .

PANI G ， GALEOTTI T . Role of MnSOD and p66shc in mitochondrial response to p53 ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2011 ， 15 （ 6 ）： 1715 - 1727 .

顾闻，陈川 . 氧化应激下的p66~（Shc）调控作用［J］. 中国生物化学与分子生物学报， 2014 ， 30 （ 9 ）： 870 - 873 .

DERUY E ， GOSSELIN K ， VERCAMER C ， et al . MnSOD upregulation induces autophagic programmed cell death in senescent keratinocytes ［J］. PLoS One ， 2010 ， 5 （ 9 ）： e12712 .

PANI G ， KOCH O R ， GALEOTTI T . The p53-p66shc-manganese superoxide dismutase （MnSOD） network：a mitochondrial intrigue to generate reactive oxygen species ［J］. Int J Biochem Cell Biol ， 2009 ， 41 （ 5 ）： 1002 - 1005 .

PANI G ， GALEOTTI T . Role of MnSOD and p66shc in mitochondrial response to p53 ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2011 ， 15 （ 6 ）： 1715 - 1727 .

王洋，雷燕，杨静，等 . 人参三七川芎提取物对自然衰老大鼠血管外膜重构的干预机制［J］. 中国中西医结合杂志， 2015 ， 35 （ 12 ）： 1474 - 1481 .

雷燕，杨静，赵浩，等 . 人参三七川芎提取物延缓衰老小鼠血管老化的实验研究［J］. 中国中西医结合杂志， 2010 ， 30 （ 9 ）： 946 - 951 .

WANG X ， ZHANG J Q ， XIU C K ， et al . Ginseng-Sanqi-Chuanxiong （GSC） extracts ameliorate diabetes-induced endothelial cell senescence through regulating mitophagy via the AMPK pathway ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2020 ， 20207151946 .

方靖漪 . 人参三七川芎提取物延缓高糖诱导的主动脉老化作用机制［D］. 广州：广东药科大学， 2019 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Pathogenesis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease and Modulating Effect of Traditional Chinese Medicine： A Review

Protective Effect and Mechanism of Total Saponins of Codonopsis Radix on Cognitive Dysfunction in Aging Mice

Effects of Extract from Ginseng Radix et Rhizoma, Notoginseng Radix et Rhizoma and Chuanxiong Rhizoma on SM22 Protein Expressions of Replicative Senescence Vascular Smooth Muscle Cells

Astragali Radix-Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma Ameliorates Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats via FUNDC1-dependent Mitophagy

Shengxiantang Alleviates Idiopathic Pulmonary Fibrosis in Rats by Regulating Oxidative Stress to Inhibit PANoptosis

Related Author

ZOU Jiyu

WANG Tianjiao

ZANG Ningzi

LIU Yongming

PANG Lijian

WANG Linlin

LYU Xiaodong

ZHANG Chongyang

Related Institution

Liaoning University of Traditional Chinese Medicine（TCM）

The Affiliated Hospital of Liaoning University of TCM

School of Traditional Chinese Medicine， Guangdong Pharmaceutical University

Pharmacology and Toxicology Center，Institute of Medicinal Plant Development， Chinese Academy of Medical Sciences

Faculty of Arts and Sciences， Beijing Normal University

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰