基于细胞代谢组学的柴胡皂苷b2对皮质酮诱导PC12细胞损伤的保护作用研究

作     者：李萌 施浩 陈佳俊 吕家乐 秦雪梅 杜冠华 周玉枝 LI Meng;SHI Hao;CHEN Jiajun;LYU Jiale;QIN Xuemei;DU Guanhua;ZHOU Yuzhi

作者机构：山西大学中医药现代研究中心山西太原030006 山西大学化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原030006 山西大学地产中药功效物质研究与利用山西省重点实验室山西太原030006 中国医学科学院药物研究所北京100050 

出 版 物：《中国药理学与毒理学杂志》 (Chinese Journal of Pharmacology and Toxicology)

年 卷 期：2024年第38卷第1期

页      面：11-21页

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家科技重大专项(2017ZX09301047) 国家自然科学基金(82074323) 国家自然科学基金(81673572) 山西省留学回国人员科技活动择优资助项目(201991) 山西省回国留学人员科研资助项目(2020019) 

主　　题：柴胡皂苷b2 皮质酮 PC12细胞 代谢组学 

摘      要：目的研究柴胡皂苷b2(SSb2)对皮质酮(CORT)诱导PC12细胞损伤的保护作用及其机制。方法①将细胞分为细胞对照组(RPMI-1640培养基培养24 h),CORT(100~800μmol·L^(-1)孵育24 h)组和SSb2(1.5625,3.125,6.25,12.5,25,50和100μmol·L^(-1)孵育24 h)组,MTT法检测细胞存活率。②将细胞分为细胞对照组(RPMI-1640培养基培养24 h),模型组(CORT 400μmol·L^(-1)孵育24 h)和模型+SSb2组(SSb21.5625,3.125,6.25,12.5和25μmol·L^(-1)预处理3 h,去上清,然后加入CORT 400μmol·L^(-1)及对应浓度SSb2共孵育24 h)。MTT法检测细胞存活率,微板法检测PC12细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放率。③将细胞分为细胞对照组、模型组和模型+SSb212.5μmol·L^(-1)组,采用AnnexinV-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡;基于超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)的代谢组学技术检测PC12细胞代谢轮廓变化;比色法检测谷氨酸含量和谷氨酰胺酶活性。结果①与细胞对照组相比,当CORT浓度为400μmol·L^(-1)时,细胞存活率降低至(55±6)%(P50μmol·L^(-1)时,对PC12细胞有显著的细胞毒性(P0.01)。②与细胞对照组相比,模型组细胞存活率显著降低(P0.01),LDH释放率显著升高(P0.01);与模型组相比,模型+SSb2各浓度组细胞存活率显著升高(P0.05,P0.01),LDH释放率显著降低(P0.01)。③与细胞对照组相比,模型组细胞凋亡率显著升高(P0.01);与模型组相比,模型+SSb2组细胞凋亡率显著降低(P0.05)。代谢组学结果表明,SSb2能显著回调谷氨酸、肌酸、N-乙酰天冬氨酸、L-酪氨酸、柠檬酸、L-异亮氨酸、乳酸、谷氨酰胺和胆碱9个差异代谢物。对SSb2调控的关键代谢物进一步富集分析表明,SSb2主要影响5条代谢通路,即D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,酪氨酸代谢和精氨酸生物合成。与细胞对照组相比,模型组谷氨酸含量和谷氨酰胺酶活性显著降低(P0.01);与模型组相比,模型+SSb2组细胞谷氨酸含量(P0.01)和谷氨酰胺酶活性显著升高(P0.05)。结论SSb2对CORT诱导的PC12细胞损伤具有神经保护作用,其机制与抑制细胞凋亡和调节代谢紊乱有关。