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桔梗为桔梗科草本植物桔梗的干燥根,具有宣肺祛痰、利咽和排脓消肿之功效。在桔梗中发现的化学成分有多糖、皂苷类、黄酮类、脂肪油、脂肪酸等。现代药理研究发现桔梗具有止咳平喘、抗氧化、免疫调节、抗炎抑菌、抗肿瘤、降血脂、降血糖、保肝、抗肺损伤等作用。桔梗多糖(PGPS)是中药桔梗的生物活性成分之一,具有抗氧化、增强免疫和抗肿瘤等作用。Carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazine(CCCP)一种质子载体,线粒体氧化磷酸化解偶联剂,促使线粒体内膜对H~+产生通透性,导致线粒体内膜两侧的膜电位丧失,诱导凋亡发生。线粒体是细胞凋亡的调节中枢,在细胞凋亡过程中起重要作用。本研究的目的是探讨桔梗总多糖(PGPS_t)对CCCP诱导的3D4/21细胞线粒体凋亡途径的潜在保护作用。采用CCK-8法测定细胞活力,结果显示,15μM的CCCP处理细胞的存活率为51.4%,PGPS_t(100μg/mL、200μg/mL)与CCCP共处理后细胞存活率分别为62.2%、78.6%,表明PGPS_t能够抑制细胞的损伤;用Annexin V和PI双染色法处理细胞,流式细胞术检测细胞凋亡率,结果表明15μM CCCP单独处理细胞12h细胞凋亡率为34.7%,用PGPS_t(100μg/mL、200μg/mL)与CCCP共处理后,细胞凋亡被抑制,细胞凋亡率下降至29.8%、27.2%;采用Hoechst 33342法对细胞染色,激光共聚焦显微镜观察凋亡细胞核形态变化,结果表明15μM CCCP单独处理12 h后出现显著的细胞核深染,核内陷,核形状不规则等形态变化。PGPS_t(100μg/mL、200μg/mL)与CCCP共处理后,这种核形变的现象显著减少,表明PGPS_t对凋亡细胞有一定的保护作用;用JC-1法检测细胞线粒体膜电位的变化,15μM CCCP单独处理12 h后线粒体膜电位显著下降,表明CCCP处理后引起线粒体损伤。PGPS_t(100μg/mL、200μg/mL)与CCCP共处理细胞后会抑制膜电位的下降,表明PGPS_t能够抑制线粒体膜电位的改变;Western Blot检测凋亡相关蛋白Caspase-9、Cleaved Caspase-3和Bcl-2的表达变化,结果表明15μM CCCP单独处理细胞12 h,Caspase-9和抗凋亡蛋白Bcl-2蛋白表达下降,Cleaved Caspase-3蛋白表达上升,表明CCCP诱导细胞发生凋亡。PGPS_t(100μg/mL、200μg/mL)处理细胞,Caspase-9和抗凋亡蛋白Bcl-2蛋白表达上升,Cleaved Caspase-3蛋白表达下降,表明PGPS_t显著抑制CCCP引起的凋亡蛋白变化。综上所述,本研究发现PGPS_t能够通过恢复线粒体膜电位,保护细胞核形态,提高抗凋亡蛋白Bcl-2的表达等来拮抗CCCP引起的3D4/21细胞凋亡,且PGPS_t在200μg/mL时效果显著。