淫羊藿苷对激素诱导大鼠骨微血管内皮细胞铁死亡的影响

汤建成; 张悦; 姜睿琛; 岳峥嵘; 李铭; 张亚奇; 尹泽陶; 王卫国

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20242123

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淫羊藿苷对激素诱导大鼠骨微血管内皮细胞铁死亡的影响

淫羊藿苷防治激素性股骨头坏死作用机制专题 | 更新时间：2025-01-24

- 淫羊藿苷对激素诱导大鼠骨微血管内皮细胞铁死亡的影响
- Effect of Icariin on Steroid-induced Ferroptosis in Rat Bone Microvascular Endothelial Cells
- 中国实验方剂学杂志 2025年31卷第5期页码：131-140
- 作者机构：
  
  1.北京中医药大学研究生院，北京 100029
  2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院，内蒙古包头 014010
  3.北京大学医学部，北京 100191
  4.中日友好医院，北京 100029
- 作者简介：
  
  汤建成，在读硕士，从事骨关节外科研究，E-mail：3453184977@qq.com
  王卫国，博士，主任医师、教授，从事骨关节外科研究，E-mail：jiontwwg@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81972107)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20242123
  中图分类号： R2-031;R681;R285.5
- 收稿：2024-07-14，
  
  录用：2024-08-30，
  
  网络出版：2024-09-10，
  
  纸质出版：2025-03-05
- 稿件说明：
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汤建成,张悦,姜睿琛等.淫羊藿苷对激素诱导大鼠骨微血管内皮细胞铁死亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(05):131-140.

TANG Jiancheng,ZHANG Yue,JIANG Ruichen,et al.Effect of Icariin on Steroid-induced Ferroptosis in Rat Bone Microvascular Endothelial Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(05):131-140.
汤建成,张悦,姜睿琛等.淫羊藿苷对激素诱导大鼠骨微血管内皮细胞铁死亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(05):131-140. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20242123.

TANG Jiancheng,ZHANG Yue,JIANG Ruichen,et al.Effect of Icariin on Steroid-induced Ferroptosis in Rat Bone Microvascular Endothelial Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(05):131-140. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20242123.

摘要

目的

探究淫羊藿苷（ICA）对激素诱导骨微血管内皮细胞（BMECs）铁死亡的影响。

方法

选取大鼠骨BMECs，用500 mg·L

-1

氢化可的松干预1.5 h建立BMECs铁死亡模型，分为空白组、激素组（500 mg·L

-1

氢化可的松）、淫羊藿苷组（500 mg·L

-1

氢化可的松+34 mg·L

-1

淫羊藿苷）、铁死亡激动剂组（500 mg·L

-1

氢化可的松+34 mg·L

-1

淫羊藿苷+2.7 mg·L

-1

erastin）。用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测细胞活力；用相关试剂盒检测细胞亚铁离子、谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、活性氧（ROS）水平；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测铁死亡相关蛋白谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）和铁蛋白轻链（FTL）、转铁蛋白受体（sTfR），自噬相关蛋白微管相关蛋白轻链3B（LC3B）、自噬效应蛋白1（Beclin1），凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、胱天蛋白酶-3（Caspase-3）表达水平。

结果

500 mg·L

-1

氢化可的松干预1.5 h可有效诱导BMECs铁死亡的发生，铁死亡水平可随着干预时间的增加达到峰值。在细胞抗氧化能力方面，与空白组比较，激素组细胞活力、GSH显著降低，ROS、SOD、MDA、亚铁离子水平显著增多（

0.01）；与激素组比较，淫羊藿苷组细胞活力、GSH显著增多，ROS、SOD、MDA、亚铁离子水平显著降低（

0.01）；与淫羊藿苷组比较，铁死亡激动剂组细胞活力、GSH显著降低，ROS、SOD、MDA、亚铁离子水平显著增高（

0.01）。在细胞铁死亡和自噬关系方面，与空白组比较，激素组Beclin1、LC3B、sTfR、FTL表达水平升高，GPX4表达水平降低（

0.01）；与激素组比较，淫羊藿苷组细胞内LC3B、sTfR、FTL表达水平降低，Beclin1、GPX4表达水平显著升高（

0.01）；与淫羊藿苷组比较，雷帕霉素组LC3B、sTfR、FTL表达水平升高，Beclin1、GPX4表达水平显著降低（

0.01）。在细胞铁死亡与凋亡方面，与空白组比较，激素组FTL、sTfR、Caspase-3表达水平升高，GPX4、Bcl-2表达水平显著降低（

0.01）；与激素组比较，淫羊藿苷组FTL、sTfR、Caspase-3表达水平降低，GPX4、Bcl-2表达水平显著升高（

0.01）；与淫羊藿苷组比较，铁死亡激动剂组FTL、sTfR、Caspase-3表达水平升高，GPX4、Bcl-2表达水平显著降低（

0.01）。在细胞功能方面，与空白组比较，激素组细胞迁移及成管能力显著降低（

0.01）；与激素组比较，淫羊藿苷组细胞迁移及成管能力显著升高（

0.01）。

结论

铁死亡参与激素诱导的BMECs损伤；淫羊藿苷抑制激素诱导的骨微血管内皮细胞铁死亡，其机制可能是通过调节自噬抑制铁死亡。

Abstract

Objective

To investigate the effect of icariin （ICA） on steroid-induced ferroptosis in bone microvascular endothelial cells （BMECs）.

Methods

Rat BMECs were selected and treated with 500 mg·L

-1

hydrocortisone for 1.5 h to establish a ferroptosis model of BMECs. The experimental cells were divided into a blank group， hormone group （500 mg·L

-1

hydrocortisone）， ICA group （500 mg·L

-1

hydrocortisone + 34 mg·L

-1

ICA）， and ferroptosis agonist group （500 mg·L

-1

hydrocortisone + 34 mg·L

-1

ICA + 2.7 mg·L

-1

erastin）. Cell viability was detected by CCK-8. The levels of ferrous ion， glutathione （GSH）， malondialdehyde （MDA）， superoxide dismutase （SOD）， and reactive oxygen species （ROS） were detected by related kit species. The ferroptosis-related proteins， such as glutathione peroxidase 4（GPX4）， ferritin light chain （FTL）， and transferrin receptor protein1 （sTfR） were detected by Western blot， as well as autophagy-related proteins including microtubule-associated protein 1 light chain 3B （LC3B）， Beclin1， B-cell lymphoma-2 （Bcl-2）， and Caspase-3.

Results

500 mg·L

-1

hydrocortisone intervention for 1.5 h could effectively induce ferroptosis in BMECs， and ferroptosis levels could reach a peak as the intervention continued. In ter

ms of cellular antioxidant capacity， compared with those in the blank group， the cell vitality， GSH in the hormone group decreased significantly， and the levels of ROS， SOD， MDA， and ferrous ions were significantly increased （

0.01）. Compared with those in the hormone group， the cell viability， GSH were significantly increased， and the levels of ROS， SOD， MDA， and ferrous ions were decreased in the ICA group （

0.01）. Compared with those in the ICA group， the cell vitality， GSH in the ferroptosis agonist group decreased significantly， and the levels of ROS， SOD， MDA， and ferrous ions increased significantly （

0.01）. In terms of the relationship between ferroptosis and autophagy， compared with the blank group， the hormone group had significantly increased expression levels of LC3B， sTfR， Beclin1， and FTL and significantly decreased expression levels of GPX4 （

0.01）. Compared with the hormone group， The ICA group had significantly decreased expression levels of LC3B， sTfR， and FTL and significantly increased expression levels of Beclin 1 and GPX4 （

0.01）. Compared with those in the ICA group， the expression levels of LC3B， sTfR， and FTL increased in the rapamycin group， and those of Beclin 1 and GPX4 decreased （

0.01）. In terms of cell ferroptosis and apoptosis，compared with the blank group， the hormone group had significantly increased expression levels of FTL， sTfR and Caspase-3 and significantly decreased expression levels of GPX4， and Bcl-2 （

0.01）. Compared with the hormone group， the ICA group had significantly decreased expression levels of FTL， sTfR and Caspase-3 and significantly increased expression levels of GPX4， and Bcl-2 （

0.01）. Compared with those in the ICA group， the expression levels of FTL， sTfR and Caspase-3 in the ferroptosis agonist group were increased， and the expression levels of GPX4， and Bcl-2 were decreased （

0.01）. In terms of cell function，compared with that in the blank group， the ability of cell migration and tube formation was significantly decreased in the hormone group （

0.01）. Compared with that in the hormone group， the cell migration and tube formation ability in the ICA group were significantly increased （

0.01）.

Conclusion

Ferroptosis is involved in steroid-induced damage in BMECs. ICA can inhibit steroid-induced ferroptosis in BMECs， and the mechanism may be associated with the inhibition of ferroptosis by regulating autophagy.

关键词

Keywords

references

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