七叶皂苷钠对过氧化氢诱导的人视网膜色素上皮细胞氧化损伤的保护作用及其机制

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目的:本研究旨在观察七叶皂苷钠(sodium aescinate,SA)对过氧化氢(H2O2)诱导的人视网膜色素上皮(human retinal pigment epithelium,ARPE-19)细胞氧化损伤的影响,研究影响发生的机制,从细胞水平探究七叶皂苷钠是否具有作为抗氧化剂的潜质,为临床上治疗年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)提供新思路。方法:本实验利用H2O2建立ARPE-19细胞损伤模型,模拟AMD发生时的细胞环境,确立七叶皂苷钠的安全作用范围,将七叶皂苷钠和H2O2与细胞共培养,通过检测细胞活力、细胞凋亡等方法来观察七叶皂苷钠是否可以保护H2O2损伤的ARPE-19细胞,并利用实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)来检测Nrf2/ARE途径下游抗氧化基因NQO1、HO-1以及凋亡相关基因Bcl-2、Bax的mRNA表达情况。结果:H2O2可诱导ARPE-19细胞发生氧化损伤和凋亡,表现为细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)显著升高、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)显著降低以及细胞早期凋亡增多。用七叶皂苷钠预先孵育细胞,再加H2O2处理,可使细胞内ROS降低、SOD升高、细胞早期凋亡减少。与单纯H2O2处理组细胞相比,七叶皂苷钠预培养细胞后再给予H2O2损伤可使HO-1 mRNA表达显著增加,并呈浓度依赖趋势;NQO1 mRNA表达量在七叶皂苷钠浓度为25μmol/L、50μmol/L时也增加,但在5μmol/L时无显著性改变;H2O2处理ARPE-19细胞24h可使Bcl-2 mRNA表达下降约5倍,七叶皂苷钠预培养则可使其升高;相反地,H2O2处理组细胞Bax mRNA表达显著上升,给予七叶皂苷钠预培养则可缓解上升趋势。结论:H2O2能造成ARPE-19细胞氧化损伤,模拟AMD发病时的RPE环境,诱导细胞活力下降,促进发生细胞凋亡,增加ROS的产生。在ARPE-19细胞中,七叶皂苷钠能够通过NrF2/ARE途径增加下游抗氧化基因NQO1、HO-1的mRNA表达以及抑制H2O2诱导的SOD活性下降,以此共同发挥抗氧化作用。在ARPE-19细胞中,七叶皂苷钠能够通过调整Bcl-2/Bax比值变化抑制细胞凋亡,减轻细胞损伤。七叶皂苷钠有望作为一种有效的抗氧化剂为临床上预防和治疗AMD提供新的思路。
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