Механизм действия Таишань Панши Сань в регуляции сигнального пути KEAP1/NRF2/FoxO3 для подавления окислительного повреждения клеток трофобласта

DUAN Yangyang ,  

JI Xianglun ,  

CHEN Jiahong ,  

YANG Jinghang ,  

XIAO Xinyu ,  

CHEN Shutao ,  

LIN Chaorui ,  

LIN Fan ,  

JIANG Shu ,  

摘要

Целью является исследование действия и механизма Таишань Панши Сань (TSPSP) в ингибировании окислительного стресса в клетках трофобласта человека (HTR-8/SVneo) и понимание механизма лечения TSPSP самопроизвольного аборта (SA). Для анализа дифференциальной экспрессии генов при SA использовалась клиническая база данных (GEO), связанная с окислительным стрессом. С помощью сетевой фармакологии были отобраны активные компоненты TSPSP, построена сеть "традиционная китайская медицина - компоненты - мишени - болезнь" для прогнозирования механизма действия TSPSP. В лабораторных условиях клетки трофобласта HTR-8/SVneo разделены на контрольную группу, модельную группу, группы с сывороткой, содержащей TSPSP 2,5%, 5%, 10%, а также группу с ингибитором фактора ядра E2-связанных факторов (Nrf2) (ML385, 30 мкмоль/л). За исключением контрольной группы, в другие группы добавляли 150 мкмоль/л H2O2 для стимуляции окислительного повреждения клеток в течение 3 часов. После успешного моделирования контрольной и модельной группам давали 10% пустой сыворотки, группам с TSPSP добавляли соответствующую концентрацию сыворотки с лекарством, группе с ингибитором Nrf2 добавляли дополнительно 30 мкмоль/л ML385 на фоне 10% сыворотки с TSPSP. Клетки культивировали при указанных условиях в течение 24 часов, затем собирали образцы для дальнейших исследований. Активность пролиферации клеток (CCK-8) определяли для всех групп; миграцию клеток оценивали с помощью зScratch-теста; методом иммуноферментного анализа (ELISA) определяли содержание малонового диальдегида (MDA), Fe2+, глутатиона (GSH); с помощью флуоресцентного зонда активного кислорода (DCF-DA) измеряли уровень внутриклеточного активного кислорода (ROS); иммуннофлюоресценцией (IF) и количественной ПЦР в реальном времени (Real-time PCR) определяли уровень экспрессии белков и мРНК Kelch-подобного белка ECH-связанного 1 (KEAP1), Nrf2, FoxO3; вестерн-блоттинговым методом (Western blot) оценивали уровень экспрессии KEAP1, Nrf2, FoxO3, глутатионпероксидазы GPX4 и супероксиддисмутазы SOD. Результаты базы данных GEO (GSE76862 и GSE22490) показали, что гены KEAP1, Nrf2 и FoxO3 связаны с заболеванием; после сопоставления с путем окислительного стресса выявлено 9 значимых путей (P<0,05), из которых 3 включают целевые гены Nrf2 и FoxO3. С помощью сетевой фармакологии выявлено 246 мишеней активных компонентов TSPSP и 2804 мишени, связанные с SA; пересечение дало 154 потенциальных мишени. Топологический анализ показал высокое значение степени для KEAP1, Nrf2 и др.; обогащение генов (GO) и KEGG анализы указали, что общие мишени связаны главным образом с реакцией на окислительный стресс, путями FoxO и MAPK. В лабораторных экспериментах активность клеток модельной группы была значительно ниже, чем в контрольной (P<0,01); в группах с TSPSP активность клеток была значительно выше, чем в модельной (P<0,01); в группе ML385 активность снижалась приблизительно до 70% по сравнению с TSPSP 10% (P<0,01). В модельной группе по сравнению с контролем уровни MDA, Fe2+, ROS значительно возросли, экспрессия GSH снизилась (P<0,01), миграция клеток значительно уменьшилась (P<0,01), уровни белков и мРНК KEAP1 и FoxO3 повысились (P<0,01), в то время как уровни Nrf2, GPX4 и SOD снизились (P<0,01). По сравнению с модельной группой в группах TSPSP уровни MDA, Fe2+, ROS значительно снизились, экспрессия GSH и миграция клеток значительно увеличились (P<0,01), а уровни белков и мРНК KEAP1 и FoxO3 значительно снизились (P<0,05, P<0,01), уровни Nrf2, GPX4 и SOD значительно повысились (P<0,05, P<0,01). В группе ML385 по сравнению с TSPSP 10% наблюдалось обратное изменение показателей (P<0,05, P<0,01). Вывод: TSPSP может ингибировать окислительное повреждение клеток трофобласта, вызванное H2O2, возможно, через активацию сигнального пути KEAP1/Nrf2/FoxO3.

关键词

Таишань Панши Сань; самопроизвольный аборт; Kelch-подобный ECH-связанный белок 1/фактор E2-связанный с ядром 2/протеин с крестообразной коробкой O3 (KEAP1/Nrf2/FoxO3); трофобласт человека; окислительное повреждение

阅读全文