Anti-oxidative Stress Effect and Mechanism of Huangqintang on Caco-2 Cells Through Nrf2 Signaling Pathway

FENG Xue; LIU Yaqing; LIU Bin; MA Xuran; WANG Dunfang; YANG Weipeng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230205

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Anti-oxidative Stress Effect and Mechanism of Huangqintang on Caco-2 Cells Through Nrf2 Signaling Pathway

更新时间：2023-05-17

- Anti-oxidative Stress Effect and Mechanism of Huangqintang on Caco-2 Cells Through Nrf2 Signaling Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 7, Pages: 29-37(2023)
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  2.黑龙江中医药大学，哈尔滨 150040
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230205
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：05 September 2022，
  
  Published Online：06 January 2023，
  
  Published：05 April 2023
- 稿件说明：
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冯雪,刘雅清,刘滨等.黄芩汤通过Nrf2信号通路对Caco-2细胞抗氧化应激作用的机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):29-37.

FENG Xue,LIU Yaqing,LIU Bin,et al.Anti-oxidative Stress Effect and Mechanism of Huangqintang on Caco-2 Cells Through Nrf2 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):29-37.
冯雪,刘雅清,刘滨等.黄芩汤通过Nrf2信号通路对Caco-2细胞抗氧化应激作用的机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):29-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230205.

FENG Xue,LIU Yaqing,LIU Bin,et al.Anti-oxidative Stress Effect and Mechanism of Huangqintang on Caco-2 Cells Through Nrf2 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):29-37. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230205.

摘要

目的

以Caco-2细胞为载体，结合基因干扰（RNAi）技术，通过体外实验进一步验证黄芩汤基于核因子E

相关因子2（Nrf2）通路发挥的抗氧化应激作用。

方法

将处于对数生长期的Caco-2细胞，经siRNA转染，构建siRNA Caco-2细胞；将正常Caco-2细胞和siRNA Caco-2细胞与不同浓度的黄芩汤共同孵育后，提取RNA和蛋白，采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）和蛋白免疫印迹法（Western blot）技术检测血红素氧合酶-1（HO-1）、醌氧化还原酶1（NQO1）、谷胱甘肽巯基转移酶（GST）、接头蛋白Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）及Nrf2 mRNA和蛋白的表达；同时，采用比色法和探针法检测各组细胞中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力及丙二醛（MDA）、活性氧（ROS）的表达水平。

结果

与空白组比较，仅有黄芩汤400 mg·L

-1

组与萝卜硫素（SFN）组可降低正常Caco-2细胞内ROS、MDA含量（

0.01）；而黄芩汤各剂量组与SFN组细胞内SOD与GSH-Px活力均有增加的趋势，且黄芩汤400 mg·L

-1

组和SFN组与空白组比较差异有显著统计学意义（

0.01）；同时，各组细胞HO-1、GST、Keap1、NQO1和Nrf2蛋白及mRNA的表达量均有明显升高的趋势（

0.05，

0.01）。经转染后，与空白组比较，模型组细胞内MDA和ROS的含量升高，而GSH-Px和SOD的活力及HO-1、GST、Keap1和NQO1蛋白及mRNA的表达量均有不同程度地降低（

0.05，

0.01），与药物孵育后，与模型组比较，SFN组细胞内SOD活力和SFN组、黄芩汤各给药组GSH-Px活力显著升高（

0.01），黄芩汤400 mg·L

-1

组、200 mg·L

-1

组和SFN组细胞内SOD和GSH-Px活力均有升高的趋势（

0.01），黄芩汤400 mg·L

-1

组和SFN组MDA有降低的趋势，且各给药组ROS均有降低（

0.01）；HO-1、GST、Keap1、NQO1和Nrf2的蛋白及mRNA表达均有不同程度增加（

0.05，

0.01）。

结论

黄芩汤可以通过调控Nrf2通路发挥抗氧化应激的作用。

Abstract

Objective

To verify the anti-oxidative stress effect of Huangqintang based on the nuclear factor E

-related factor 2 （Nrf2） signaling pathway by using Caco-2 cells as a carrier and RNA interference （RNAi） technology with

in vitro

experiments.

Method

The Caco-2 cells in the logarithmic growth phase were transfected with siRNA to construct siRNA Caco-2 cells. After normal Caco-2 cells and siRNA Caco-2 cells were incubated with Huangqintang of different doses， RNA and protein were extracted. Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） and Western blot were used to detect the mRNA and protein expression of heme oxygenase-1 （HO-1）， NAD（P）H quinone oxidoreductase 1 （NQO1）， glutathione S-transferase （GST）， Kelch-like ECH-associated protein 1 （Keap1）， and Nrf2. Meanwhile， the activities of superoxide dismutase （SOD） and GSH-Px， as well as the expression levels of malondialdehyde （MDA） and reactive oxygen species （ROS）， were detected by the colorimetric method and the probe method.

Result

Compared with the results in the normal group， only the 400 mg·L

-1

Huangqintang group and the sulforaphane （SFN） group could reduce the content of ROS and MDA in Caco-2 cells （

0.01）， while the activities of SOD and GSH-Px in the cells of the Huangqintang groups and the SFN group showed an upward trend. Furthermore， there were significant differences in the 400 mg·L

-1

Huangqintang group/the SFN group and the normal group （

0.01）. Meanwhile， the protein and mRNA expression levels of HO-1， GST， Keap1， NQO1， and Nrf2 showed an upward trend in all groups （

0.05，

0.01）. After transfection， compared with the normal group， the model group showed increased content of MDA and ROS， blunted activities of GSH-Px and SOD， and reduced protein and mRNA expression of HO-1， GST， Keap1， and NQO1 （

0.05，

0.01）. After drug incubation， compared with the model group， the SFN group showed potentiated SOD activity， and the SFN group and the Huangqintang groups showed enhanced GSH-Px activity （

0.01）. Moreover， the activities of SOD and GSH-Px in the 400 and 200 mg·L

-1

Huangqintang groups and the SFN group showed an upward trend （

0.01）， and the content of MDA in the 400 mg·L

-1

Huangqintang group and the SFN group showed a downward trend. ROS decreased in all groups with drug intervention （

0.01）， and the protein and mRNA expression of HO-1， GST， Keap1， NQO1， and Nrf2 increased to varying degrees （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Huangqintang can play an anti-oxidative stress role by regulating the Nrf2 pathway.

关键词

Keywords

references

严宝飞，许晨新，陈灵，等 . 基于TLR2/MyD88/NF-κB信号通路探讨黄芩汤对溃疡性结肠炎小鼠的治疗机制［J］. 中药新药与临床药理， 2022 ， 33 （ 6 ）： 727 - 735 .

宋振民，宋会群，宋沛沛 . 黄芩汤联合化疗治疗结肠癌临床研究［J］. 新中医， 2020 ， 52 （ 17 ）： 25 - 27 .

孙雪妹 . 黄芩汤加味治疗脾胃湿热型腹泻型肠易激综合征的临床研究［D］. 兰州：甘肃中医药大学， 2020 .

朱倩 . 黄芩汤合四逆散加减联合西药治疗急性肠炎（肝郁脾虚夹湿热）的临床效果［J］. 临床合理用药杂志， 2021 ， 14 （ 31 ）： 44 - 47 .

周玲玲，钱康，杨鹏，等 . 阿尔茨海默病的线粒体氧化应激及靶向递送系统研究进展［J］. 药学学报， 2022 ， 57 （ 6 ）： 1630 - 1640 .

刘睿，刘晓霞，霍忠超 . 氧化应激在非小细胞肺癌中的研究进展［J］. 中国临床研究， 2021 ， 34 （ 8 ）： 1117 - 1119，1124 .

FORMAN H J ， ZHANG H . Targeting oxidative stress in disease：Promise and limitations of antioxidant therapy ［J］. Nat Rev Drug Discov ， 2021 ， 20 （ 9 ）： 689 - 709 .

李越，沈磊，罗和生 . Nrf2/ARE通路在炎症性肠病中的研究进展［J］. 胃肠病学和肝病学杂志， 2016 ， 25 （ 7 ）： 721 - 723 .

LIU H ， JOHNSTON LJ ， WANG F ， et al . Triggers for the Nrf2/ARE signaling pathway and its nutritional regulation：Potential therapeutic applications of ulcerative colitis ［J］. Int J Mol Sci ， 2021 ， 22 （ 21 ）： 11411 .

马旭冉，王彦礼，邹迪新，等 . 黄芩汤调控Nrf2通路对溃疡性结肠炎大鼠氧化应激作用的影响［J］. 药学学报， 2019 ， 54 （ 4 ）： 653 - 659 .

KIM M J ， CHANG H ， NAM G ， et al . RNAi-based approaches for pancreatic cancer therapy ［J］. Pharmaceutics ， 2021 ， 13 （ 10 ）： 1638 .

STRELNIKOVA S R ， KRINITSINA A A ， KOMAKHIN R A . Effective RNAi-mediated silencing of the mismatch repair MSH2 gene induces sterility of tomato plants but not an increase in meiotic recombination ［J］. Genes （Basel）， 2021 ， 12 （ 8 ）： 1167 .

王菲菲，符合，任进，等 . siRNA药物研究进展［J］. 中国新药杂志， 2022 ， 31 （ 5 ）： 427 - 434 .

孙伟华 . 硫化氢对缺氧/再复氧大鼠心肌细胞内活性氧水平的影响［D］. 上海：复旦大学， 2009 .

林川，王菲，王鸿卿，等 . 葛根芩连汤及配伍调控Nrf2/NQO1信号通路抑制溃疡性结肠炎大鼠氧化应激损伤［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 13 ）： 19 - 27 .

NIKKHAH-BODAGHI M ， MALEKI I ， AGAH S ， et al . Zingiber officinale and oxidative stress in patients with ulcerative colitis：A randomized， placebo-controlled， clinical trial ［J］. Complement Ther Med ， 2019 ， 43 ： 1 - 6 .

AJAYI B O ， ADEDARA I A ， FAROMBI E O . Pharmacological activity of 6-gingerol in dextran sulphate sodium-induced ulcerative colitis in BALB/c mice ［J］. Phytother Res ， 2015 ， 29 （ 4 ）： 566 - 572 .

王怡薇，张会会，王彦礼，等 . 黄芩汤对溃疡性结肠炎大鼠NF- κ B p65调控作用研究［J］. 药学学报， 2015 ， 50 （ 1 ）： 21 - 27 .

苗金雪 . 通过PINK1/Parkin线粒体自噬通路探究黄芩汤对溃疡性结肠炎大鼠的治疗作用［D］. 哈尔滨：黑龙江中医药大学， 2021 .

MA X ， WANG D ， FENG X ， et al . Huangqintang interference with colitis associated colorectal cancer through regulation of epithelial mesenchymal transition and cell cycle ［J］. Front Pharmacol ， 2022 ， 13 ： 837217 .

王亭晔，刘玥芸，陈家旭 . 桂枝汤对体温双向调节作用的研究进展［J］. 中国医药导报， 2016 ， 13 （ 20 ）： 44 - 47 .

ZHANG B ， XIE C ， ZHONG J ， et al . A549 cell proliferation inhibited by RNAi mediated silencing of the Nrf2 gene ［J］. Biomed Mater Eng ， 2014 ， 24 （ 6 ）： 3905 - 3916 .

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