杜鹃花总黄酮抗大鼠脑血管内皮细胞缺氧性损伤作用及其促进H2S生成抑制RhoA-ROCK信号通路的机制

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背景:缺血性脑部疾病是全世界人类死亡一个主要原因的疾病,随着年龄的增长,它发生的概率也越发增大。脑缺血/再灌注(I/R)损伤是指脑部缺血一段时间后再恢复血液供应而产生的损伤。当前,我们对于缺血缺氧性脑部疾病的具体机制尚未完全清楚,并且针对其治疗药物的开发也未有很大进展。有研究表明,Rho A-ROCK通路参与了缺血性脑损伤的病理过程,缺血性脑损伤可诱导Rho A激活,ROCK1和ROCK2表达和活性上调,导致神经元细胞死亡,抑制Rho A-ROCK通路可使脑缺血损伤的大鼠海马神经损伤减小,并且研究已证实内皮源性H2S可抑制Rho A-ROCK信号通路对抗缺血性脑损伤。杜鹃花总黄酮(total flavones of rhododendra,TFR)是从杜鹃花中提取的黄酮类有效部位,具有保护心脑血管方面的作用。前期研究发现TFR有明显抗缺血性脑损伤作用,并初步表明缺氧性损伤可导致脑血管内皮细胞中CSE蛋白表达和H2S生成的减少,但尚不清楚TFR对缺氧性损伤中的脑血管内皮细胞有无保护作用及其与H2S生成的关系。同样地,TFR对脑血管内皮中Rho A-ROCK信号通路影响的研究也未见报道。因此,本研究旨在探讨TFR对大鼠脑血管内皮细胞缺氧性损伤有无保护作用,并探讨其作用与H2S生成及Rho A-ROCK信号通路的关系,为缺血性脑部疾病提供新的治疗思路。目的:1.研究TFR对H/R大鼠脑血管内皮细胞损伤有无保护作用。2.研究TFR对H/R大鼠脑血管内皮细胞保护作用的作用与H2S以及Rho A-ROCK信号通路的关系。方法:培养原代大鼠脑血管内皮细胞,构建缺氧复氧模型(H/R)。分组为Control、Model、ACh(1μmol/L)、TFR(90mg/L、270mg/L、810mg/L)、ACh(1μmol/L)+PPG(100μmol/L)、TFR(810mg/L)+PPG(100μmol/L)、ACh(1μmol/L)+ASP(100μmol/L)、TFR(810mg/L)+ASP(100μmol/L)、CCG-1423(1μmol/L)、TFR(810mg/L)+CCG-123(1μmol/L)组。缺氧8h,复氧6h后,采用CCK-8试剂盒检测细胞活力,试剂盒检测LDH活性、MDA以及H2S含量,Western blot检测CSE、3-MST、Rho A、ROCK1、ROCK2蛋白表达,ELISA检测Rho A、ROCK1、ROCK2活性。结果:1.与对照组相比,模型组细胞活力显著降低,MDA和LDH水平显著提高(P<0.01)TFR各剂量组(90、270、810 mg/L)明显减弱了H/R损伤造成的细胞活力的降低(P<0.01或P<0.05),并且减弱了MDA含量和LDH活性的升高(P<0.05)。此外,给予ACh(1μmol/L)与TFR有相似的作用效果。结果表明TFR可以抑制H/R损伤诱导的大鼠脑血管内皮细胞的细胞内酶渗漏和脂质过氧化,对其有保护作用。与对照组相比,模型组H/R损伤后血管内皮细胞H2S含量显著降低,加入TFR后,在270 mg/L和810 mg/L TFR组中,内皮细胞中的H2S含量分别显著增加(P<0.05)。与对照组相比,H/R模型组脑血管内皮细胞中的CSE和3-MST蛋白表达明显降低(P<0.05)。给药组,270 mg/L和810 mg/L TFR处理显著增加CSE蛋白的表达(P<0.05)。而对于蛋白3-MST,810 mg/L TFR组能够增加3-MST表达(P<0.05)。与对照组相比,H/R损伤导致模型组ROCK1、ROCK2和Rho A蛋白表达和活性显着增加(P<0.01或P<0.05)。相比之下,TFR(270和810 mg/L)可显著降低ROCK1、ROCK2和Rho A蛋白的表达和活性(P<0.05),ACh(1μmol/L)与TFR组的作用效果相似(P<0.01或P<0.05)2.H2S合酶CSE抑制剂(PPG 100μmol/L)预处理30 min后,相比于TFR(810mg/L)组,TFR+PPG组H/R的大鼠脑血管内皮细胞活力明显降低、LDH活性明显升高(P<0.01)、大鼠脑血管内皮细胞H2S含量明显下降(P<0.05)。而PPG预处理后,ACh(1μmol/L)与TFR组的效果相似(P<0.01或P<0.05)。结果表明TFR抗大鼠脑血管内皮细胞H/R损伤作用与CSE有关,并且TFR可以促进脑血管内皮细胞中CSE产生H2S。PPG预处理后,与TFR(810 mg/L)相比,TFR+PPG组抑制H/R诱导大鼠脑血管内皮细胞中ROCK1、ROCK2及Rho A蛋白表达与活性升高作用有明显的减弱(P<0.05,P<0.01)。这些结果提示TFR抑制H/R大鼠脑血管内皮细胞ROCK1、ROCK2和Rho A蛋白表达与活性的作用可能与CSE有关。3.H2S合酶3-MST抑制剂天冬氨酸(ASP 100μmol/L)预处理30min后,与TFR组比较,TFR+ASP组脑血管内皮细胞活力略有下降,无统计学意义,细胞上清液中LDH活性有较小上升,细胞中H2S的含量并无明显下降趋势,并且TFR组比较,TFR+ASP组Rho A蛋白表达与活性未有明显差异。上述结果表明,TFR和ACh抗H/R脑血管内皮细胞损伤的作用以及中H2S的生成与3-MST无明显关系。4.加入Rho A抑制剂CCG-1423(1μmol/L)预处理30min后,与TFR组相比,TFR+CCG-1423组细胞活力下降,细胞上清液中LDH含量上升(P<0.05),结果表明,加入抑制剂后,TFR对大鼠脑血管内皮细胞H/R损伤保护作用减弱。与TFR组相比,TFR+CCG-1423组细胞的Rho A活性升高(P<0.05),说明加入抑制剂后TFR对Rho A的抑制作用减弱。以上结果进一步表明TFR是通过抑制Rho A-ROCK信号通路来保护H/R造成的脑血管内皮细胞的损伤。结论:1.TFR对H/R大鼠脑血管内皮细胞损伤具有保护作用2.TFR可促进H2S合酶CSE生成H2S来抑制H/R大鼠脑血管内皮细胞Rho A-ROCK信号通路。
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