扁蒴藤素调节ROS_ASK1_JNK信号通路对二乙基亚硝胺诱导大鼠肝癌的抑制作用.pdf
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1、实用医学杂志 2023年第39卷第20期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.20扁蒴藤素调节ROS/ASK1/JNK信号通路对二乙基亚硝胺诱导大鼠肝癌的抑制作用刘燕1 张冬华1 黄渝茜1 刘有顺2 黄骥21赣南卫生健康职业学院医学基础部解剖与组胚教研室(江西赣州341000);2赣州市人民医院(江西赣州 341000)【摘要】目的探讨扁蒴藤素(Pris)通过调节ROS/ASK1/JNK信号通路对二乙基亚硝胺(DEN)诱导大鼠肝细胞癌(HCC)的影响。方法随机取6只SD大鼠作为对照组,其余大鼠采用注射DEN的方式构建HCC 大鼠模型
2、。将造模成功的大鼠随机平分为 HCC 组、Pris 组(0.8 mg/kg Pris)、Vaccarin 组(100 mg/kg ROS/ASK1/JNK 信号通路抑制剂 Vaccarin)、Pris+Vaccarin 组(0.8 mg/kg Pris+100 mg/kg Vaccarin),连续注射1 周,每组均 6 只大鼠。HCC 组和对照组注射等量生理盐水。测量体质量、肝质量以及肝脏体质量比;ELISA法检测肝功能、炎性因子、抗氧化指标、ROS水平;HE染色检测肝脏病理变化;Western blot检测凋亡标志物(Bax、Bcl-2和cleaved-Caspase-3)以及ROS/ASK
3、1/JNK信号通路蛋白表达。结果对照组大鼠表现出正常的肝脏组织结构;HCC组可以观察到部分肝细胞坏死,出现局灶性结节性增生现象,HCC组较对照组体质量、Bax、cleaved-Caspase-3、ROS、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK水平显著下降(P 0.05),肝脏质量、肝脏体质量比、ALT、AST、ALP、LDH含量、IL-6、TNF-、CCL-2含量、SOD、GR、GPx、CAT含量、Bcl-2蛋白水平显著增加(P 0.05);Pris组改善了肝细胞坏死以及局灶性结节性增生现象,Pris组较HCC组体质量以及Bax、cleaved-Caspase-3、ROS、p-ASK1/A
4、SK1、p-JNK/JNK水平显著升高(P 0.05),肝脏质量、肝脏体质量比、ALT、AST、ALP、LDH 含量、IL-6、TNF-、CCL-2 含量、SOD、GR、GPx、CAT 含量、Bcl-2 蛋白水平显著降低(P 0.05),而Vaccarin组趋势相反;Vaccarin逆转了Pris对HCC大鼠的抗癌效果。结论Pris可能通过激活ROS/ASK1/JNK信号通路对HCC大鼠起到一定的抑癌作用。【关键词】扁蒴藤素;ROS/ASK1/JNK信号通路;二乙基亚硝胺;肝癌【中图分类号】S852Inhibitory effect of pristimerin on diethylnitro
5、samineinduced hepatocellular carcinoma in rats by regulating ROS/ASK1/JNK signal pathway LIU Yan*,ZHANG Donghua,HUANG Yuqian,LIU Youshun,HUANG Ji.*Teaching and Research Office of Anatomy and Histoembryology,Medical Basic Department,Gannan Health Vocational College,Ganzhou 341000,ChinaCorresponding a
6、uthor:HUANG Ji Email:【Abstract】ObjectiveTo investigate the influence of pristimerin(Pris)on rat hepatocellular carcinoma(HCC)induced by diethylnitrosamine(DEN)by regulating ROS/ASK1/JNK signal pathway.MethodsSix SD rats were randomly selected as the control group,and the remaining rats were injected
7、 with DEN to construct the rat model of HCC.The rats successfully modeled were randomly grouped into HCC group,Pris group(0.8 mg/kg Pris),Vaccarin group(100 mg/kg ROS/ASK1/JNK signal pathway inhibitor Vaccarin),and Pris+Vaccarin group(0.8 mg/kg Pris+100 mg/kg Vaccarin),with 6 rats in each group,and
8、were injected continuously for one week.HCC group and control group were injected with the same amount of normal saline.Body weight,liver weight and liver weight ratio were measured;liver function,inflammatory factors,antioxidant index and ROS level were detected by ELISA;HE staining was applied to
9、detect the pathological changes of liver;western blot was applied to detect the expression of apoptotic markers(Bax,Bcl-2 and cleaved-Caspase-3)and ROS/ASK1/JNK signal pathway protein.ResultsThe rats in the control group showed normal liver tissue structure.In HCC group,necrosis of some hepatocytes
10、and focal nodular hyperplasia were observed,body weight,Bax,cleaved-Caspase-3,ROS,p-ASK1/ASK1,and p-JNK/JNK level in HCC group were obviously lower than those in the control group(P 0.05),基 础 研 究doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2023.20.007基金项目:江西省中医药科技计划一般项目(编号:2023B0346)通信作者:黄骥 E-mail:2597实用医学杂志 2023年第
11、39卷第20期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.20but liver weight,liver weight ratio,ALT,AST,ALP,LDH contents,IL-6,TNF-,CCL-2 contents,SOD,GR,GPx,CAT contents,and Bcl-2 protein level were obviously higher(P 0.05).Hepatocyte necrosis and focal nodular hyperplasia in Pris group were improved
12、,and body weight,Bax,cleaved-Caspase-3,ROS,p-ASK1/ASK1,and p-JNK/JNK level in Pris group were obviously higher than those in HCC group(P0.05);liver weight,liver weight ratio,ALT,AST,ALP,LDH contents,IL-6,TNF-,CCL-2 contents,SOD,GR,GPx,CAT contents,and Bcl-2 protein level were obviously lower(P0.05).
13、The opposite trend was observed in Vaccarin group;Vaccarin reversed the anticancer effect of Pris on HCC rats.ConclusionPris may play a certain role in inhibiting HCC rats by activating ROS/ASK1/JNK signal pathway.【Key words】pristimerin;ROS/ASK1/JNK signal pathway;diethylnitrosamine;hepatocellular c
14、arcinoma肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是最致命的癌症之一,与肝硬化和纤维化密切相关,发展中国家的HCC病死率和发病率更高,肝癌在初始阶段通常无症状,通常在晚期才能诊断出来,这使得手术成功变得更加困难1。HCC的治疗策略包括化疗、放疗、手术和免疫治疗。然而,这些治疗中的大多数都伴随着严重的副作用和复发。现在急需开发一种新型抗癌药物,能够提高治疗效果2。二乙基亚硝胺(diethylnitrosamine,DEN)是一种强致癌的二烷基亚硝胺,存在于烟草烟雾、切达干酪、肉类和威士忌中。DEN代谢过程中产生的活性氧(reactive oxygen speci
15、es,ROS)可能在癌症发展中起重要作用3。扁蒴藤素(pristimeri,Pris)是一种从卫矛科和海马科植物中分离出来的天然生物活性成分,EL-AGAMY 等4发现,Pris 可以作为抗自身免疫性肝炎的新型保肝剂。Pris还具有抗肿瘤作用,Pris可以通过诱导细胞凋亡缓解HCC5。ROS/ASK1/JNK信号轴是癌症研究的常见通路,研究发现6,激活 ROS/ASK1/JNK 途径可以诱导非小细胞肺癌凋亡。ZHAO 等7发现 Pris 激活 ROS/ASK1/JNK 途径诱导细胞凋亡和自噬抑制乳腺癌的发生。近期,LI等8发现激活ROS/ASK1/JNK信号轴可以激活氧化应激缓解HCC。本研究
16、旨在探究 Pris 是否可以通过激活 ROS/ASK1/JNK信号轴促进细胞凋亡和氧化应激进而抑制HCC。1材料与方法1.1动物SPF 级雄性 SD 大鼠(200 220 g)(许可证号:SCXK(浙)2022-0005)购自杭州启真实验动物科技有限公司,12 h 的光/暗交替进行,自由采食和饮水,温度设置为 23 27,相对湿度为40%65%。实验方案获得本院动物伦理委员会批准(编号:2023J0017)。1.2主要试剂Pris、谷胱甘肽还原酶(GR)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)试剂盒购自上海晶抗生物工程有限公司;ROS/ASK1/JNK信号通路抑制剂 Vaccarin 购自 Med
17、ChemExpress LLC;超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、肿瘤坏死因子-(TNF-)试剂盒、过氧化氢酶(CAT)试剂盒、乳酸脱氢酶(LDH)购自武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司;白介素 6(IL-6)试剂盒、单核细胞趋化蛋白-1(CCL2)试剂盒武汉华美生物工程有限公司;碱性磷酸酶(ALP)试剂盒、丙氨酸氨基转移酶(ALT)试剂盒、谷草转氨酶(AST)试剂盒购自上海酶研生物科技有限公司;Bax、Bcl-2、cleaved-Caspase-3、p-ASK1、ASK1、p-JNK、JNK抗体均购自Abcam。ROS试剂盒购自上海彩佑实业有限公司。1.3模型制备及分组随机选择6只大鼠作为对照组
18、,其余大鼠参照先前文献9造模,首先按照200 mg/kg 的剂量通过腹腔注射 DEN,每周 1 次,连续注射16周诱导HCC大鼠模型,随机选择3只大鼠进行HE染色。根据肝脏病理变化判断是否造模成功。将造模成功大鼠随机平分为HCC组、Pris组、Vaccarin组、Pris+Vaccarin组,每组均6只大鼠。Pris组参考先前文献 4 通过腹腔注射0.8 mg/kg的Pris,连续注射1周;Vaccarin组参考先前文献10通过腹腔注射100 mg/kg ROS/ASK1/JNK信号通路抑制剂Vaccarin,连续注射一周;Pris+Vaccarin组在注射 0.8 mg/kg 的 Pris
19、的基础上注射 100 mg/kgVaccarin,连续注射1周。HCC组和对照组注射等量生理盐水。1.4测量体质量、肝质量以及样本采集药物治疗结束24 h用电子称测量大鼠体质量,随后将大鼠麻醉,用采血针通过腹主动脉采取5 mL血液通过离心机4 000转,离心8 min后获取上清液,保存在-20 用于 ELISA 试剂盒检测。将大鼠处死解剖后取肝组织样本称量质量后,一部分固定在4%多聚甲醛用于病理变化观察,一部分保存在-80 用于Western blot检测和ELISA检测。肝脏体质量比=(肝脏质量/体质量)100%。1.5ELISA 法检测肝功能、炎性因子、抗氧化指标采用 ELISA 试剂盒检
20、测血清 IL-6、TNF-、CCL-2、SOD、GR、GPx、CAT、ROS含量,以及肝脏组织ALT、AST、ALP、LDH水平。2598实用医学杂志 2023年第39卷第20期 The Journal of Practical Medicine 2023 Vol.39 No.201.6HE 染色检测肝脏病理变化取上述 4%多聚甲醛固定的肝脏组织用乙醇脱水后包埋在石蜡中,切成 4 5 m 的石蜡切片,用苏木精和伊红(H&E)染色。最后用中性树胶封片,用显微镜观察肝脏病理变化。1.7Western blot检测细胞凋亡标志物(Bax、Bcl2和 cleavedCaspase3)以及 ROS/AS
21、K1/JNK 信号通路蛋白表达使用 RIPA 裂解缓冲液提取肝脏组织的总蛋白,蛋白质浓度通过BCA蛋白质测定试剂盒定量,将等量蛋白质通过SDS-PAGE电泳分离后转到 PVDF 膜上,然后用 5%脱脂牛奶封闭膜,在 4 与下列一抗孵育一夜:Bax(1 2 000)、Bcl-2(1 1 000)、cleaved-Caspase-3(1 1 000)、ASK1(1 2 000)、JNK(1 2 000)、p-ASK1(1 2 000)、p-JNK(1 2 000)和 GAPDH 抗体(1 1 000),TBST 洗涤后,加入二抗,加ECL显色,凝胶成像系统观察目的条带,目的条带使用Image J软
22、件进行半定量。1.8统计学方法数据均用 SPSS 25 软件处理,数据在进行正态分布和方差齐性检验后以平均值标准差表示,单因素方差分析比较多组间差异,SNK-q检验比较两组间差异。P 0.05为差异有统计学意义。2结果2.1Pris对大鼠体质量、肝脏质量以及肝脏体质量比的影响与对照组相比,HCC组体质量显著下降,差异有统计学意义(P 0.05),肝脏质量、肝脏体质量比显著增加,差异有统计学意义(P 0.05);与HCC组相比,Pris组体质量显著升高,差异有统计学意义(P 0.05),肝脏质量、肝脏体质量比显著降低,差异有统计学意义(P 0.05),而Vaccarin组趋势相反;与 Pris
23、组相比,Pris+Vaccarin组体质量显著下降,差异有统计学意义(P 0.05),肝脏质量、肝脏体质量比显著上升,差异有统计学意义(P 0.05),见表1。2.2Pris 对大鼠肝功能的影响与对照组相比,HCC组ALT、AST、ALP、LDH含量显著增加,差异有统计学意义(P 0.05);与HCC组相比,Pris组ALT、AST、ALP、LDH含量显著降低,差异有统计学意义(P 0.05),而Vaccarin组与Pris组趋势相反;与Pris组相比,Pris+Vaccarin组ALT、AST、ALP、LDH含量显著上升,差异有统计学意义(P 0.05),见表2。2.3Pris 对大鼠炎性因
24、子、抗氧化指标的影响与对照组相比,HCC 组 IL-6、TNF-、CCL-2 含量、SOD、GR、GPx和CAT含量显著增加,差异有统计学意义(P 0.05);与HCC组相比,Pris组IL-6、TNF-、CCL-2含量、SOD、GR、GPx和CAT含量显著下降,差异有统计学意义(P 0.05),而 Vaccarin 组结果相反;与Pris组相比,Pris+Vaccarin组IL-6、TNF-、CCL-2含量、SOD、GR、GPx和CAT含量显著上升,差异有统计学意义(P 0.05),见表3、4。2.4Pris对大鼠肝脏病理变化的影响对照组大鼠表现出正常的肝脏组织结构;HCC组可以观察到部分肝
25、细胞坏死,出现局灶性结节性增生现象;表1各组大鼠体质量、肝脏质量以及肝脏体质量比的比较Tab.1Comparison of body weight,liver weight,and liver weight ratio of rats in each groupx s,n=6组别对照组HCC组Pris组Vaccarin组Pris+Vaccarin组F值P值体质量(g)410.28 55.34281.14 33.54a389.21 46.83b200.45 24.37b298.16 35.36c26.566 0.001肝脏质量(g)12.49 1.2823.35 2.14a13.34 1.26b
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