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黄芩苷对高糖处理的小鼠成纤维细胞铁死亡的作用及其机制

龚政 张筱薇 李笑眉 殷志敏 白丽民 汪佳希 韩雨佳 徐双依 俞璐 徐刚

龚政, 张筱薇, 李笑眉, 等. 黄芩苷对高糖处理的小鼠成纤维细胞铁死亡的作用及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2025, 41(3): 277-285. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240425-00151.
引用本文: 龚政, 张筱薇, 李笑眉, 等. 黄芩苷对高糖处理的小鼠成纤维细胞铁死亡的作用及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2025, 41(3): 277-285. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240425-00151.
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Citation: Gong Z,Zhang XW,Li XM,et al.Effects of baicalin on ferroptosis of mouse fibroblasts under high glucose treatment and its mechanism[J].Chin J Burns Wounds,2025,41(3):277-285.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240425-00151.

黄芩苷对高糖处理的小鼠成纤维细胞铁死亡的作用及其机制

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20240425-00151
基金项目: 

杭州市医药卫生科技项目 B20200041

扬州市卫健委科研专项资金资助项目 2023-2-18

详细信息
    通讯作者:

    徐刚,Email:drxugang@126.com

Effects of baicalin on ferroptosis of mouse fibroblasts under high glucose treatment and its mechanism

Funds: 

Medical Health Science and Technology Project of Hangzhou B20200041

Project Supported by Special Scientific Research Fund of Yangzhou Health Commission 2023-2-18

More Information
  • 摘要:   目的  探讨黄芩苷对高糖处理的小鼠成纤维细胞(Fb)铁死亡的作用及其机制,为糖尿病创面治疗提供依据。  方法  该研究为实验研究。取小鼠Fb,分为常规培养的对照组、用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度5、10 μmol/L的黄芩苷预处理后再同高糖组处理的低黄芩苷组、高黄芩苷组。培养48 h后,采用细胞计数试剂盒-8检测细胞存活率,用荧光探针法检测细胞活性氧水平,使用比色法检测细胞中丙二醛、谷胱甘肽、亚铁离子水平,采用蛋白质印迹法检测细胞中溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白表达水平及细胞质、细胞核中核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)的蛋白表达水平。另取小鼠Fb,分为同前处理的对照组、高糖组、高黄芩苷组及用终物质的量浓度均为10 μmol/L 的黄芩苷和Nrf2抑制剂ML385预处理后再同高糖组处理的高黄芩苷+ML385组,培养48 h后,同前检测细胞中SLC7A11、GPX4的蛋白表达水平及细胞质、细胞核中Nrf2的蛋白表达水平。除谷胱甘肽、亚铁离子水平检测样本数为4外,其余指标检测样本数均为3。  结果  培养48 h后,对照组、高糖组、低黄芩苷组、高黄芩苷组细胞存活率分别为(100.0±10.7)%、(70.0±5.0)%、(80.9±3.2)%、(91.4±1.9)%。与对照组比较,高糖组细胞存活率和细胞谷胱甘肽水平、SLC7A11和GPX4蛋白表达水平以及细胞核Nrf2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),细胞活性氧、丙二醛、亚铁离子水平及细胞质Nrf2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05)。与高糖组比较,低黄芩苷组和高黄芩苷组细胞存活率和细胞谷胱甘肽水平、SLC7A11和GPX4蛋白表达水平以及细胞核Nrf2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),低黄芩苷组和高黄芩苷组细胞活性氧水平、亚铁离子水平和细胞质Nrf2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),高黄芩苷组细胞丙二醛水平显著降低(P<0.05)。与低黄芩苷组比较,高黄芩苷组细胞存活率和细胞谷胱甘肽水平、SLC7A11和GPX4蛋白表达水平及细胞核Nrf2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05),细胞活性氧水平和细胞丙二醛、亚铁离子水平及细胞质Nrf2蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。培养48 h后,与对照组比较,高糖组细胞核Nrf2蛋白表达水平及细胞SLC7A11、GPX4蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),细胞质Nrf2蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与高糖组比较,高黄芩苷组细胞质Nrf2蛋白表达水平显著降低(P<0.05),细胞核Nrf2蛋白表达水平及细胞SLC7A11、GPX4蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与高黄芩苷组比较,高黄芩苷+ML385组细胞质Nrf2蛋白表达水平显著升高(P<0.05),细胞核Nrf2蛋白表达水平及细胞SLC7A11、GPX4蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。  结论  黄芩苷通过激活Nrf2信号通路,上调高糖处理的Fb的SLC7A11/GPX4轴相关蛋白的表达,抑制细胞发生铁死亡,从而提高细胞存活率。

     

  • 龚政:实施研究、起草文章;张筱薇、李笑眉、殷志敏:实施研究、采集数据;白丽民、汪佳希、韩雨佳:分析/解释数据;徐双依、俞璐:统计分析、技术支持;徐刚:研究指导、论文修改、经费支持
    所有作者声明不存在利益冲突
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  • 图  1  4组小鼠成纤维细胞培养48 h后的活性氧水平 2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯×100。1A、1B、1C、1D.分别为对照组、高糖组、低黄芩苷组、高黄芩苷组,图1B活性氧水平明显高于图1A、1C、1D,图1C活性氧水平明显高于图1D

    注:对照组行常规培养,高糖组用终物质的量浓度30.0 mmol/L的葡萄糖处理,低黄芩苷组、高黄芩苷组分别用终物质的量浓度5、10 μmol/L的黄芩苷预处理后再同高糖组处理;绿色荧光表示活性氧

    图  2  4组小鼠成纤维细胞培养48 h后的铁死亡相关指标的水平(x¯±s)。2A.活性氧水平(样本数为3);2B.丙二醛水平(样本数为3);2C.谷胱甘肽水平(样本数为4);2D.亚铁离子水平(样本数为4)

    注:横坐标中1、2、3、4分别表示行常规培养的对照组,用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度5、10 μmol/L的黄芩苷预处理后再同高糖组处理的低黄芩苷组、高黄芩苷组;4组细胞活性氧、谷胱甘肽、丙二醛、亚铁离子水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为171.20、187.60、19.55、76.14,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05;与高糖组比较,bP<0.05;与低黄芩苷组比较,cP<0.05

    图  3  蛋白质印迹法检测的4组小鼠成纤维细胞培养48 h后SLC7A11和GPX4的蛋白表达水平。3A.条带图;3B.条图(样本数为3,x¯±s

    注:图3A条带上方和图3B横坐标1、2、3、4分别表示行常规培养的对照组,用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度5、10 μmol/L的黄芩苷预处理后再同高糖组处理的低黄芩苷组、高黄芩苷组;SLC7A11为溶质载体家族7成员11,GPX4为谷胱甘肽过氧化物酶4,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;4组细胞SLC7A11和GPX4的蛋白表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为88.77、49.32,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05;与高糖组比较,bP<0.05;与低黄芩苷组比较,cP<0.05

    图  4  蛋白质印迹法检测的4组小鼠成纤维细胞培养48 h后细胞质和细胞核Nrf2的蛋白表达水平。4A.细胞质蛋白表达条带图;4B.细胞核蛋白表达条带图;4C.细胞质蛋白表达条图(样本数为3,x¯±s);4D.细胞核蛋白表达条图(样本数为3,x¯±s

    注:图4A、4B条带上方及图4C、4D横坐标1、2、3、4分别表示行常规培养的对照组,用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度5、10 μmol/L的黄芩苷预处理后再同高糖组处理的低黄芩苷组、高黄芩苷组;Nrf2为核转录因子红系2相关因子2,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;4组细胞的细胞质和细胞核Nrf2的蛋白表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为41.96、356.90,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05;与高糖组比较,bP<0.05;与低黄芩苷组比较,cP<0.05

    图  5  蛋白质印迹法检测的4组小鼠成纤维细胞培养48 h后细胞质和细胞核Nrf2的蛋白表达水平。5A.细胞质蛋白表达条带图;5B.细胞核蛋白表达条带图;5C.细胞质蛋白表达条图(样本数为3,x¯±s);5D.细胞核蛋白表达条图(样本数为3,x¯±s

    注:图5A、5B条带上方及图5C、5D横坐标1、2、3、4分别表示行常规培养的对照组,用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度10 μmol/L黄芩苷、终物质的量浓度均为10 μmol/L的黄芩苷和ML385预处理后同高糖组处理的高黄芩苷组、高黄芩苷+ML385组;Nrf2为核转录因子红系2相关因子2,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;4组细胞的细胞质和细胞核Nrf2的蛋白表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为151.10、154.40,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05;与高糖组比较,bP<0.05;与高黄芩苷组比较,cP<0.05

    图  6  蛋白质印迹法检测的4组小鼠成纤维细胞培养48 h后SLC7A11和GPX4的蛋白表达水平。6A.条带图;6B.条图(样本数为3,x¯±s

    注:图6A条带上方及图6B横坐标1、2、3、4分别表示行常规培养的对照组,用终物质的量浓度30.0 mmol/L葡萄糖处理的高糖组及分别用终物质的量浓度为10 μmol/L黄芩苷、终物质的量浓度均为10 μmol/L的黄芩苷和ML385预处理后同高糖组处理的高黄芩苷组、高黄芩苷+ML385组;SLC7A11为溶质载体家族7成员11,GPX4为谷胱甘肽过氧化物酶4,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;4组细胞SLC7A11和GPX4的蛋白表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为68.02、43.06,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05;与高糖组比较,bP<0.05;与高黄芩苷组比较,cP<0.05

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  • 收稿日期:  2024-04-25

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