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

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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
- Published：20 December 2021，
  
  Published Online：01 November 2021，
  
  Received：03 August 2021，
- 稿件说明：
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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

衰老血管老化内皮细胞衰老人参-三七-川芎提取物氧化应激

Keywords

agingvascular agingaging of endothelial cellsGinseng Radix et Rhizoma， Notoginseng Radix et Rhizoma， and Chuanxiong Rhizoma extractoxidative stress

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