论文部分内容阅读
目的:(1)探索葛根素对高糖及H2O2诱导的足细胞ATP生成和ROS水平的影响,评估其对氧化应激的作用;(2)探讨葛根素对高糖及H2O2诱导的足细胞mt DNA拷贝数,TFAM、NRF1的表达,TOMM22蛋白水平的影响,评估其对线粒体损伤的作用;(3)通过Seahorse Mito Stress检测足细胞线粒体呼吸功能,探究葛根素对高糖及H2O2诱导的足细胞线粒体损伤的内在机制。方法:(1)足细胞33℃增生,37℃分化5天。(2)高糖培养加不同浓度H2O2刺激,葛根素干预48h。分为:H2O2 0umol/L组、H2O2 100umol/L组、H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组、H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组、H2O2 200umol/L组、H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组、H2O2200umol/L+葛根素10umol/L组。(3)CCK-8检测细胞存活率。(4)裂解细胞提取蛋白,免疫印迹观察Tomm22的表达。(5)提取基因组DNA,q PCR检测mt DNA的表达(6)提取RNA,q PCR检测TFAM和NRF1的表达。(7)根据萤火虫萤光素酶催化其底物D-荧光素产生萤光,测定各组ATP水平。(8)足细胞6孔板爬片,Mito SOX Red染色检测ROS水平。(9)依次添加寡霉素、FCCP、ROT/AA进行Seahorse Mito Stress检测,评价线粒体基础呼吸、质子渗漏、最大耗氧量、备用呼吸能力、非线粒体氧气消耗、ATP生成、耦合效率、备用呼吸率。结果:(1)H2O2 100umol/L组(P<0.0001)、H2O2 200umol/L组(P<0.0001)、H2O2400umol/L(P<0.0001)组与H2O2 0umol/L组相比,细胞抑制明显,差异具有统计学意义。(2)与H2O2 100umol/L组相比,予以葛根素3.3umol/L干预后细胞ATP水平升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 200umol/L组细胞ATP水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。(3)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组mt DNA拷贝数明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2100umol/L+葛根素10umol/L干预后细胞mt DNA水平升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与H2O2100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组细胞mt DNA水平明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01)。(4)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2100umol/L组细胞TFAM的m RNA表达明显降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2100umol/L+葛根素3.3umol/L组TFAM的m RNA表达明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。与H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2200umol/L+葛根素10umol/L组的TFAM的m RNA表达上升明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。(5)与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组(P<0.001)、H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.01)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.001)组细胞NRF1的m RNA表达明显升高,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 200umol/L组细胞的NRF1的m RNA表达降低明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。与H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组的NRF1的m RNA表达上升明显,差异具有统计学意义(P<0.01)。(6)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.0001)和H2O2 200umol/L组(P<0.0001)ROS水平显著增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 200umol/L组ROS水平明显升高,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2 200umol/L组相比,H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P<0.0001)和H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)ROS生成明显降低,差异具有统计学意义。(7)与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组线粒体外膜蛋白TOMM22生成增加,P=0.0286<0.05,差异具有统计学意义。(8)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.05)和H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)基础呼吸明显增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组基础呼吸减少,P=0.0020<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组基础呼吸明显升高,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 200umol/L组基础呼吸明显降低,P=0.0001<0.05,差异具有统计学意义。H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P=0.0003<0.05)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P=0.0005<0.05)的基础呼吸均低于H2O2 100umol/L组,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组基础呼吸明显增加,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2100umol/L+葛根素10umol/L组相比,H2O2 200umol/L组基础呼吸明显减少,P<0.0001,差异具有统计学意义。H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P<0.0001)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)的基础呼吸均低于H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组,差异具有统计学意义。(9)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.05)和H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)质子渗漏明显增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组质子渗漏减少,P=0.0166<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组质子渗漏明显增加,P=0.0001<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 200umol/L组质子渗漏明显降低,P=0.0024<0.05,差异具有统计学意义。H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P=0.0095<0.05)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P=0.0132<0.05)的质子渗漏均低于H2O2 100umol/L组,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组质子渗漏明显增加,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2100umol/L+葛根素10umol/L组相比,H2O2 200umol/L组质子渗漏明显减少,P<0.0001,差异具有统计学意义。H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P<0.0001)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)的质子渗漏均低于H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组,差异具有统计学意义。(10)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.05)和H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.05)最大耗氧量明显增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组最大耗氧量减少,P=0.0375<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 200umol/L组最大耗氧量减少,P=0.0111<0.05,差异具有统计学意义。(11)各组间备用呼吸能力不具有统计学差异(P>0.05)。(12)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.05)及H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)非线粒体氧气消耗明显增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组非线粒体氧气消耗明显增加,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2100umol/L组相比,H2O2 200umol/L组非线粒体氧气消耗明显下降,P=0.0002<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2200umol/L+葛根素3.3umol/L组非线粒体氧气消耗减少,P=0.0108<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2100umol/L+葛根素10umol/L组非线粒体氧气消耗明显增加,P<0.0001,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组相比,H2O2200umol/L组非线粒体呼吸明显减少,P<0.0001,差异具有统计学意义。H2O2200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P<0.0001)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)的非线粒体氧气消耗均低于H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组,差异具有统计学意义。与H2O2 200umol/L组相比,H2O2200umol/L+葛根素10umol/L组(P<0.0001)的非线粒体氧气消耗增加,差异具有统计学意义。(13)与H2O2 0umol/L组相比,H2O2 100umol/L组(P<0.05)和H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组ATP(P<0.05)生成明显增加,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组ATP生成明显增加,P=0.0465<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素3.3umol/L组相比,H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组ATP水平明显增加,P=0.0013<0.05,差异具有统计学意义。与H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组相比,H2O2 200umol/L组ATP生成明显减少,P=0.0002<0.05,差异具有统计学意义。H2O2 200umol/L+葛根素3.3umol/L组(P=0.0002<0.05)及H2O2 200umol/L+葛根素10umol/L组(P=0.0002<0.05)的ATP生成均低于H2O2 100umol/L+葛根素10umol/L组,差异具有统计学意义。(14)结果表明各组间耦合效率不具有统计学差异(P>0.05)。各组备用呼吸率,不具有统计学差异(P>0.05)。结论:高糖及H2O2刺激可以诱导氧化应激和线粒体损伤,足细胞在高糖及H2O2刺激48h后,线粒体呼吸被抑制,备用呼吸能力减少,非线粒体氧气消耗增加,耦合率显著降低,细胞主要表现为糖酵解表型。葛根素通过增加mt DNA拷贝数,促进ATP的生成,上调TFAM、NRF1的表达,增加TOMM22的表达,减少ROS生成,增加基础呼吸、质子渗漏、最大耗氧量和非线粒体呼吸,部分缓解高糖及H2O2诱导的足细胞氧化应激及线粒体损伤。