S-烯丙基半胱氨酸减轻对乙酰氨基酚诱导的肝细胞损伤及其机制研究

在我国,对乙酰氨基酚(APAP)过量是急性肝衰竭(ALF)的常见病因。有研究称,APAP诱导的肝损伤与细胞抗氧化系统紊乱所导致的脂质过氧化物堆积有关。铁死亡是最近发现的一种新兴细胞死亡方式,与细胞内铁过载、氧化应激和脂质过氧化高度相关。关于APAP的诱导的肝细胞死亡方式,一般认为有细胞凋亡、细胞坏死和程序性坏死。然而,最近多项研究表明,铁死亡参与了APAP诱导的细胞死亡,并起到重要作用,有潜力成为一个新的治疗靶点。S-烯丙基半胱氨酸(SAC)是从成熟大蒜中提取的一种水溶性化合物,据相关研究报道,在多种疾病中,SAC具有较强的抗氧化、抗癌和抗炎特性,但其对于细胞铁死亡以及APAP肝毒性的作用却鲜有报道。在本次实验中,我们主要探究SAC对APAP诱导的肝细胞死亡的保护作用以及铁死亡是否参与,及其可能的机制。【目的】探讨SAC对APAP诱导的肝细胞损伤的保护作用及其可能的机制。【方法】1.采用MTT法检测SAC、铁死亡抑制剂Fer-1及Nrf2通路抑制剂ML385对于L-02细胞的毒性作用;检测不同浓度的APAP对L-02细胞的毒性作用;以及检测SAC在APAP诱导的肝细胞损伤中的保护作用,并使用Fer-1作为阳性对照,用ML385设置回复实验。2.采用活性氧检测试剂盒检测细胞内活性氧评估细胞氧化应激状态,从而探究SAC的抗氧化作用。3.检测细胞内GSH、MDA以查看该模型中L-02细胞内脂质过氧化物的累积情况,观察SAC及Fer-1对于L-02细胞脂质过氧化的保护作用。4.RT-qPCR检测xCT、GPX4、Tf R1及PTGS2四种铁死亡重要调控分子的mRNA的表达,侧面印证铁死亡的发生,同时反映SAC对这些铁死亡标志分子的调控情况。5.RT-qPCR、WB检测各组中Nrf2/NQOblood biomarker1/HO-1三种分子的变化,验证SAC是否通过Nrf2通路实现保护作用。【结果】1.在MTT实验中,结果显示,在Fer-1浓度为1μM、ML385浓度为2.5μM及SAC浓度为200μM时,对于L-02的增殖活性无明显影响;APAP对L-02的细胞毒性呈浓度依赖,在10m M的浓度下接近半数致死量;与APAP组相比,SAC预处理后细胞存活率明显升高,呈现浓度依赖性,在100μM的浓度下保护作用趋于最大;经过Fer-1预处理后细胞存活率上升;SAC的保护作用可被通路抑制剂ML385部分消除。2.ROS的检测结果显示:APAP组的ROS水平显著升高,表明细胞内氧化应激被高度激活。而经过SAC及Fer-1预处理后,胞内ROS水平较APAP组显著降低,这提示二者可以通过降低ROS的产生从而减轻氧化应激损伤。此外,相较SAC组,ML385组的ROS水平回升,表明SAC的保护作用被ML385部分消除。3.GSH及MDA的检测结果显示:经APAP处理后,L-02细胞内MDA浓度明显升高,并且GSH被降低,SAC及Fer-1显著降低了细胞中的MDA水平并且升高了GSH水平,并且该作用可以被ML385逆转。4.RT-qPCR检测xCT、GPX4、Tf R1及PTGS2:APAP处理可以降低L-02细胞内xCT及GPX4的表达,升高Tf R1及PTwww.selleck.cn/products/3-methyladenineGS2的表达,而SAC及Fer-1预处理逆转了这些改变。5.RT-qPCR、WB检测Nrf2/NQO1/HO-1:WB结果显示,APAP处理可降低NQO1和HO-1蛋白的表达,但是对Nrf2蛋白表达无明显影响;SAC处理可以激活Nrf2、NQO1及HO-1的表达,从而逆转APAP的抑制作用,并且SAC的激活作用可以被ML385消除。Fer-1对上述三种蛋白也有激活作用。RT-qPCR的结果与WB类似。【结论】1.SAC预处理减轻了APAP诱导的L-02细胞损伤,机制可能与减少ROS生成、GSH耗竭及MDA累积有关。2.Fer-1能够减轻APAP诱导的L-02细胞损伤,这提示铁死亡可能参与APAP诱导的肝细胞死亡。3.APAP处理导致L-02细胞脂质过氧化,并且降低了铁死亡标志物xCT及GPX4 mRNA表达,升高了铁死亡标志物Tf R1及PTGS2 mRNA表达,而SAC逆转了这些改变。这表明SAC可能通过抑制铁死亡实现保护作用。4.SAC对APAP诱导的L-02细胞损伤的保护作用是通过激活Nrf2及其下游蛋白NQO1GDC-0973和HO-1实现,且对该通路的激活可能是其抑制铁死亡的机制。