丁苯酞通过Keap1-Nrf2-HO-1通路减少鱼藤酮诱导的小胶质细胞氧化应激

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目的:本实验使用丁苯酞(Dl-Butylphthalide,NBP)干预鱼藤酮(Rotenone,Rot)诱导BV2小胶质细胞的氧化应激模型,探讨丁苯酞是否具有减少氧化应激的作用,并进一步研究该作用的机制。方法:1.筛选合适的实验药物浓度,检测不同浓度的丁苯酞及鱼藤酮对BV2小胶质细胞的影响运用CCK-8法确定丁苯酞及鱼藤酮的工作浓度,并根据结果将下一步实验分为Control(Ctrl)组、Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(50μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(100μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组。2.观察丁苯酞对鱼藤酮诱导的小胶质细胞形态学改变(一)实验分为Ctrl组、Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(50μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(100μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.25μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组;(二)通过光镜下观察小胶质细胞形态;(三)用Image J分析BV2细胞形态,用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析数据。三次独立实验的所有数据均以平均值±标准差表示,与对照组相比:*P<0.05,**P<0.01;与Rot组相比:#P<0.05,##P<0.01。(四)根据CCK-8及本次统计学结果,把下一步实验分组分为Ctrl组、Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组。3.通过流式细胞仪检测丁苯酞对鱼藤酮诱导的BV2小胶质细胞线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP)的影响。(一)实验分为Ctrl组、Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组;(二)用JC-1剂盒检测各组线粒体膜电位;(三)用流式细胞仪检测分析,用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析数据。三次独立实验的所有数据均以平均值±标准差表示,与对照组相比:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****P<0.0001;与Rot组相比:#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001。4.通过倒置荧光显微镜观察丁苯酞对鱼藤酮诱导的BV2小胶质细胞内活性氧(ROS)水平的影响。(一)实验分为Ctrl组、Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组;(二)用活性氧试剂盒检测各组活性氧水平;(三)在倒置荧光显微镜下观察各组活性氧水平并记录;(四)用Image J分析各组荧光强度,用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析数据。三次独立实验的所有数据均以平均值±标准差表示,与对照组相比:*P<0.05,**P<0.01;与Rot组相比:#P<0.05,##P<0.01。5.通过Western Blot法探讨丁苯酞对鱼藤酮诱导的BV2小胶质细胞在Keap1-Nrf2-HO1通路的影响。(一)实验分为Ctrl组、Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)+Rot(0.05μmol/L)组、丁苯酞(200μmol/L)组;(二)用核质分离试剂盒提取各组质蛋白及核蛋白;(三)Western blot法检测细胞内Keap1、Nrf2、HO-1水平,以β-tubulin和Lamin B分别作为胞质、胞核内参。(四)用Image J分析各组条带灰度值,用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析数据。三次独立实验的所有数据均以平均值±标准差表示,与对照组相比:*P<0.05,**P<0.01;与Rot组相比:#P<0.05,##P<0.01。结果:1.CCK-8法结果表明,丁苯酞在300μmol/L浓度时,使得BV2小胶质细胞的活力明显降低(P<0.05),而在0-200μmol/L范围内,对BV2小胶质细胞的活力无明显影响,因此,后续实验分别选用50μmol/L、100μmol/L、200μmol/L三个浓度进行;CCK-8法结果表明,鱼藤酮在0-0.05μM浓度时对BV2小胶质细胞的活力无影响,而在0.25μM时明显抑制小胶质细胞的活力(P<0.01)。2.形态学观察表明,鱼藤酮能明显改变BV2小胶质细胞形态(P<0.01),丁苯酞能缓解鱼藤酮(0.25μM)诱导的BV2小胶质细胞激活,并有浓度依赖性,在丁苯酞(200μmol/L)时效果最好(P<0.01),因此下一步实验选用丁苯酞(200μmol/L)浓度。3.JC-1线粒体膜电位检测表明,鱼藤酮(0.05μmol/L)可以明显降低BV2细胞内线粒体膜电位(P<0.01),丁苯酞(200μmol/L)能明显缓解这个作用(P<0.01),而单独使用丁苯酞对线粒体膜电位没有明显影响。4.活性氧试剂盒检测表明,鱼藤酮(0.05μmol/L)可以明显升高BV2细胞内活性氧水平(P<0.01),丁苯酞(200μmol/L)能明显缓解这个作用(P<0.01),而单独使用丁苯酞对线粒体膜电位没有明显影响。5.Western blot法结果表明,鱼藤酮可以明显降低胞质内HO-1水平(P<0.01),丁苯酞在鱼藤酮诱导激活的BV2小胶质细胞中可以通过降低胞质内Keap1、Nrf2蛋白水平,并升高胞质内并升高核内Nrf2水平,从而升高胞质内HO-1水平。结论:1.丁苯酞可以减轻鱼藤酮对BV2小胶质细胞线粒体膜电位的影响。2.丁苯酞可以降低鱼藤酮诱导的BV2小胶质细胞内活性氧水平。3.丁苯酞可能通过Keap1-Nrf2-HO-1信号通路来减轻鱼藤酮诱导的BV2小胶质细胞内的氧化应激。
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