葡萄籽原花青素通过Nrf2信号通路拮抗高糖高脂诱导的MIN6细胞铁死亡

摘要

目的:铁死亡可能是高糖高脂诱导胰岛β细胞死亡的一种主要形式,本研究探讨葡萄籽原花青素提取物(grape seed procyanidin extract,GSPE)对高糖高脂诱导胰岛β细胞铁死亡的拮抗作用机制。方法:用25 mmol/L葡萄糖和200μmol/L棕榈酸钠干预MIN6细胞建立胰岛β细胞损伤模型,进一步用不同质量浓度10、20、30、40、50、75、100 mg/L的GSPE以及核转录因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)进行干预,用细胞计数试剂盒(cell counting kit-8 assay,CCK8)检测细胞活性,用试剂盒检测细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,用Western blot检测Nrf2、血红素氧化酶1(heme oxygenas e-1,HO-1)、醌氧化还原酶1(NADPH:quinone oxido-reductase-1,NQO1)、铁代谢指标转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TfR1)、二价金属离子蛋白转运体(divalent metal transporter 1,DMT1)、铁蛋白(Ferritin)、铁死亡的指标蛋白溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、酰基合成酶长链家族成员4(acyl-CoA synthetase long-chain family member 4,ACSL4)蛋白表达水平。结果:与对照组相比,高糖高脂组导致细胞内铁沉积,上调TfR1、DMT1、Ferritin蛋白表达水平,增加氧化产物MDA含量、ROS、ACSL4水平,降低GSH水平,下调GPX4、SLC7A11蛋白表达水平,而GSPE干预后能够激活Nrf2/HO-1信号通路进而上调GPX4、SLC7A11蛋白表达水平,增加GSH水平从而降低MDA、ROS、ACSL4水平和铁代谢指标水平(TfR1、DMT1、Ferritin蛋白表达水平),抑制高糖高脂诱导的MIN6细胞铁死亡。联合Nrf2 siRNA干预后发现,抑制Nrf2信号通路后会抑制GSPE的保护作用,造成抗氧化酶HO-1、GPX4、SLC7A11表达水平降低。结论:GSPE可能是通过激活MIN6细胞内的Nrf2信号通路,上调抗氧化酶表达,抑制高糖高脂诱导的细胞铁死亡,从而提高MIN6细胞存活率。