黄式甲苷对氧化应激损伤的PC12细胞及SH-SY5Y细胞的保护作用研究

摘要

目的：帕金森病(Parkinson's disease，PD)是一种神经退行性疾病，近年来的大量研究表明，氧化应激对于神经退行性疾病的发生发展起到非常重要的作用。因此，从天然产物中探索或发现抗氧化作用的化合物并阐明作用机制，对预防此类疾病的发生具有重要的现实意义。黄芪甲苷(Astragaloside Ⅳ)具有多种生物学活性，如抗氧化、清除自由基、抗炎等效应，但黄芪甲苷是否能有效抑制氧化应激所致的神经元损伤，尚未见报道。本研究通过建立PC12细胞及SH-SY5Y细胞氧化应激体外模型，探讨黄芪甲苷对PC12细胞及SH-SY5Y细胞氧化应激损伤的保护作用与机制，为有效防治神经退行性疾病提供有益的实验数据。
　　方法：用H2O2作用PC12细胞及SH-SY5Y细胞建立氧化应激损伤细胞模型，通过MTT法检测细胞活力；Hoechst33258染色镜下观察细胞内核酸形态变化；流式细胞术检测细胞凋亡、细胞周期变化及胞内活性氧的产生情况；Western blot检测细胞周期蛋白Cyclin D1、Cyclin A、bax/bc1-2、α-突触核蛋白、磷酸化p38及T-p38、磷酸化JNK、磷酸化ERK及T-ERK的表达。
　　结果：成功建立了H2O2致：PC12细胞及SH-SY5Y细胞氧化应激损伤模型；黄芪甲苷能够显著提高H2O2损伤的PC12细胞及SH-SY5Y细胞的活力，提升因H2O2导致的细胞凋亡率的下降，降低H2O2所致的胞内ROS升高的状况。Hoechst33258染色观察发现，黄芪甲苷能够显著降低凋亡细胞核荧光强度，胞核逐渐恢复正常形态。机制研究表明：黄芪甲苷通过恢复H2O2诱导PC12细胞周期蛋白Cyclin D1表达下调的情况，调控各细胞周期的百分比，恢复细胞的正常增殖；进一步研究发现黄芪甲苷是通过抑制H2O2对p38的激活来发挥作用的；黄芪甲苷抑制了H2O2诱导SH-SY5Y细胞凋亡蛋白bax/bc1-2比值上升、α-突触核蛋白表达升高；通过使用进一步研究发现黄芪甲苷是通过抑制H2O2对p38的激活来发挥作用的。
　　结论：黄芪甲苷对H2O2致PC12细胞氧化应激损伤具有保护作用，其作用机制可能是通过调控细胞周期蛋白Cyclin D1的表达来实现的，调控过程与p38/MAPK通路的激活密切相关；黄芪甲苷对H2O2致SH-SY5Y细胞氧化应激损伤具有保护作用，其作用机制可能是通过调控凋亡蛋白bax/bc1-2以及α-突触核蛋白的翻译水平来实现的，调控过程与p38/MAPK通路密切相关。该发现为临床上抗氧化治疗策略提供有益的实验依据。