人参皂苷Re对鱼藤酮致SH-SY5Y细胞帕金森病模型的保护作用机制

作     者：赵文学 徐燕 刘冬光 孟雪 朱建国 姚茹 姚景春 张贵民 ZHAO Wen-xue;XU Yan;LIU Dong-guang;MENG Xue;ZHU Jian-guo;YAO Ru;YAO Jing-chun;ZHANG Gui-min

作者机构：鲁南制药集团股份有限公司新药药理中心山东临沂276006 中药制药共性技术国家重点实验室山东临沂276006 

出 版 物：《中草药》 (Chinese Traditional and Herbal Drugs)

年 卷 期：2023年第54卷第11期

页      面：3548-3558页

核心收录：

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：山东省重大科技创新工程(2021CXGC010508) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2021QH289) 国家重点研发计划(2019YFC1711205) 国家重点研发计划(2019YFC1711200)。 

主　　题：人参皂苷Re 帕金森病 SH-SY5Y细胞 能量代谢 线粒体稳态 氧化应激 

摘      要：目的探究人参皂苷Re对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型的保护作用机制。方法利用0.3μmol/L鱼藤酮建立SH-SY5Y细胞PD模型,给予2.5、5μmol/L人参皂苷Re或10μmol/L左旋多巴(levodopa,L-DOPA)处理24 h,通过CCK-8试剂盒检测细胞存活率;流式细胞仪检测细胞周期、凋亡、线粒体膜电位及活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量变化;能量代谢分析仪检测细胞糖酵解功能及线粒体氧化磷酸化功能;ELISA检测细胞内三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)含量变化;免疫荧光检测细胞内Parkin和PTEN诱导性激酶蛋白-1(PTEN induced putative kinase-1,Pink-1)的表达情况;Western blotting检测细胞内Parkin、Pink-1、细胞色素C(cytochrome C,Cyt-C)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cysteinasparate protease-3,Caspase-3)、cleaved Caspase-3、核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、谷氨酸半胱氨酸连接酶亚基(glutamate-cysteine ligase catalytic subunit,GCLC)和NADPH醌氧化还原酶-1(NADPH quinine oxidoreductase-1,NQO-1)蛋白表达的变化。结果以0.3μmol/L鱼藤酮建立SH-SY5Y细胞PD模型,细胞存活率显著下降(P0.01),细胞阻滞于G_(0)/G_(1)期,细胞凋亡比例显著升高(P0.01),线粒体膜电位及ATP含量显著下降(P0.01),ROS生成量显著升高(P0.01),糖酵解PER值、细胞的最大呼吸能力、备用呼吸能力及ATP合成能力均显著下降(P0.01),Parkin、Pink-1、Bcl-2、HO-1、GCLC、NQO1蛋白表达显著下调(P0.01),Cyt-C从线粒体向胞质大量释放(P0.01),Nrf2核转移降低(P0.01),Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达显著上调(P0.01);给予L-DOPA或人参皂苷Re干预后,明显增加细胞存活率(P0.05、0.01),降低细胞凋亡率(P0.01),减轻细胞G_(0)/G_(1)期阻滞作用(P0.05、0.01),增强细胞糖酵解PER值、细胞的最大呼吸能力、备用呼吸能力及ATP合成能力(P0.05、0.01),维护了线粒体功能稳态,表现为线粒体膜电位、ATP含量显著增加(P0.05、0.01),ROS生成量显著减少(P0.05、0.01),Parkin、Pink-1、Bcl-2、HO-1、GCLC、NQO1表达显著上调(P0.05、0.01),抑制Cyt-C从线粒体向细胞质释放(P0.05、0.01),Nrf2核转移增加(P0.05、0.01),Bax、cleaved Caspase-3表达显著下调(P0.05、0.01)。结论人参皂苷Re可明显改善鱼藤酮诱导的细胞毒性,其机制可能是人参皂苷Re通过活化Parkin及Pink-1蛋白,维护线粒体功能稳态,激活Kelch样ECH相关蛋白1(Kelch like ECH associated protein 1,Keap1)-Nrf2-抗氧化反应元件(antioxidant response element,ARE)信号通路,抑制线粒体介导的Caspase级联反应,从而抑制神经细胞凋亡,发挥神经保护作用。