Betulinsäure lindert nicht-alkoholische Fettlebererkrankungen durch Hemmung des Eisen-Todes über den p53/GPX4-Signalweg

TANG Gaojun ,  

HU Jie ,  

LUO Li ,  

ZHONG Zhu ,  

LI Can ,  

WU Huan ,  

XU Wei ,  

LI Yuanyuan ,  

ZHU Juanjuan ,  

ZHANG Baofang ,  

摘要

Das Ziel dieser Studie ist es, die protektive Wirkung von Betulinsäure (BA) auf nicht-alkoholische Fettlebererkrankungen (NAFLD) und deren potenziellen molekularen Mechanismus zu erforschen. Mäuse wurden durch eine fettreiche und cholesterinreiche Diät (HFD+HCD) induziert, um NAFLD zu etablieren; 50 männliche C57BL/6J Mäuse wurden in Normalgruppe, Modellgruppe, Silymarin-Behandlungsgruppe (100 mg·kg-1), BA-Niedrig- und Hochdosis-Gruppe (10, 30 mg·kg-1), mit jeweils 10 Mäusen pro Gruppe, unterteilt; Leberkrebszellen (HepG2) wurden mit Ölsäure/Palmitinsäure (OA/PA 500/250 μmol·L-1) stimuliert, um ein Zellmodell von NAFLD zu erstellen. Experimente an Zellen wurden in Normalgruppe, Modellgruppe (OA/PA), BA-Niedrig-, Mittel- und Hochkonzentration-Gruppe (20, 40, 80 μmol·L-1), OA/PA+BA-Gruppe, RNA-Interferenz (RNAi)-Unterdrückungsgruppe des p53-Gens (sip53)+OA/PA-Gruppe, sip53+OA/PA+BA-Gruppe unterteilt. Der Effekt von BA auf NAFLD in vivo und in vitro wurde untersucht. Die Leberfunktionsschädigungsmarker wie die Transaminasen Alanin-Aminotransferase (ALT) und Aspartat-Aminotransferase (AST) im Serum wurden mittels biochemischer Tests bewertet; das Körpergewicht und der Leberindex jeder Mausengruppe wurden gemessen; histopathologische Veränderungen und die Fettakkumulation in der Leber wurden durch Färbung mit Hämatoxylin-Eosin (HE), Ölrot-Färbung und Nile-Rot-Fluoreszenzfärbung beobachtet; der intrazelluläre oxidative Stress (ROS) wurde mittels Fluoreszenzmikroskopie gemessen; die Zielinteraktion von BA mit dem p53-Gen wurde mittels molekularer Docking-Technologie analysiert; die Expression der Gene und Proteine GPX4, ACSL4, SLC7A11, p53 wurde mittels Immunblot-Technik und Echtzeit-PCR überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass die BA-Intervention die durch die HFD+HCD-Diät induzierte Leberschädigung bei Mäusen signifikant reduzieren konnte. Im Vergleich zur Modellgruppe hatten Mäuse in den niedrigen und hohen BA-Dosierungsgruppen signifikant niedrigere ALT- und AST-Spiegel (P<0.01), eine Verbesserung des Leberindex und eine signifikante Verringerung der Fettakku mulation in den Lebergeweben; in den Zellexperimenten reduzierte die BA-Behandlung den durch OA/PA induzierten oxidativen Stress bei den HepG2-Zellen signifikant, ebenso wie die intrazelluläre Fettakkumulation und den Eisen-Tod, was sich konkret in einer signifikanten Reduktion der intrazellulären ROS-Generierung (P<0.01), einer Verringerung der intrazellulären Fettakkumulation, einem signifikanten Anstieg der Expression von Proteinen und mRNA von GPX4 und SLC7A11 (P<0.01) sowie gleichzeitig einer signifikanten Verringerung der Expression von Proteinen und mRNA von ACSL4 (P<0.01) zeigte. Die Mechanismen-Untersuchung zeigte, dass BA die Phosphorylierung des p53-Gens signifikant hemmte (P<0,01); es sei darauf hingewiesen, dass bei Verwendung von sip53 der Regulierungseffekt von BA auf den Eisen-Tod der HepG2-Zellen geschwächt wurde, was sich darin äußerte, dass es keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der sip53-Gruppe und der BA+sip53-Gruppe in Bezug auf die Fettakkumulation, die Expression der Proteine GPX4/SLC7A11/ACSL4 usw. gab. Dieses Ergebnis bestätigt, dass die Unterdrückung von p53 den regulatorischen Effekt von BA auf den Eisen-Tod der HepG2-Zellen beseitigen kann und die Wirkung von BA auf die p53/GPX4-Signalachse blockiert. Zusammenfassend beugt BA der Eisen-Tod vor, indem es das p53-Signalweg hemmt. Sein Mechanismus könnte sein, die Phosphorylierung von p53 zu hemmen, um eine schützende Wirkung bei NAFLD auszuüben, was eine wichtige theoretische Grundlage und ein potentielles therapeutisches Ziel für die Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung von NAFLD bietet.

关键词

Betulinsäure; molekulares Docking; p53-Signalweg; Eisen-Tod; nicht-alkoholische Fettlebererkrankungen

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