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雷公藤红素及其衍生物的体外神经保护作用与机制研究
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| 篇名： | 雷公藤红素及其衍生物的体外神经保护作用与机制研究 |
| TITLE： | Neuroprotective effect and mechanism of celastrol and its derivatives in vitro |
| 摘要： | 目的 从神经炎症和氧化损伤2个方面探究雷公藤红素（Cel）及其衍生物Cel-1、Cel-2的神经保护作用及可能机制。方法利用1μg/mL脂多糖（LPS）诱导建立小胶质BV2细胞神经炎症模型、200μmol/L过氧化氢（H2O2）诱导建立人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞氧化损伤模型，考察不同浓度（0.625～20μmol/L）Cel、Cel-1、Cel-2对2种细胞的毒性；并在安全浓度（0.039～0.625μmol/L）范围内检测LPS诱导BV2细胞培养液中一氧化氮（NO）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）、IL-6含量，检测H2O2诱导SH-SY5Y细胞的存活率。检测0.156、0.313、0.625μmol/L活性化合物Cel-2作用后H2O2诱导SH-SY5Y细胞中磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）、磷酸化PI3K（p-PI3K）、蛋白激酶B（Akt）、磷酸化Akt（p-Akt）、胱天蛋白酶3（caspase-3）、B淋巴细胞瘤2（Bcl-2）和Bcl-2相关X蛋白（Bax）表达水平。结果在0.039～0.625μmol/L浓度梯度区间，神经炎症模型实验显示，Cel、Cel-1、Cel-2均可降低BV2细胞培养液中NO、TNF-α、IL-1β、IL-6的含量（P＜0.05或P＜0.01），其对神经炎症的半数抑制浓度分别为（0.25±0.04）、（0.61±0.14）、（0.11±0.02）μmol/L；氧化损伤模型实验显示，Cel、Cel-1、Cel-2在一定浓度下可逆转H2O2处理后SH-SY5Y细胞存活率降低的现象（P＜0.05或P＜0.01），其神经保护的半数效应浓度分别为（0.43±0.08）、（0.45±0.04）、（0.28±0.03）μmol/L。经H2O2诱导，Cel-2干预后SH-SY5Y细胞中PI3K、Akt蛋白的磷酸化水平和Bcl-2蛋白表达水平、Bcl-2/Bax比值均显著升高（P＜0.05或P＜0.01），caspase-3、Bax蛋白表达水平均显著降低（P＜0.05或P＜0.01）。结论Cel、Cel-1、Cel-2在一定浓度下均具有显著的神经保护活性，且以Cel-2的活性最强；Cel-2的作用机制可能与调控PI3K/Akt、caspase-3/Bcl-2/Bax信号通路，减轻炎症反应、氧化应激损伤，抑制神经细胞凋亡有关。 |
| ABSTRACT： | OBJECTIVE To explore the neuroprotective effect and possible mechanism of celastrol （Cel） and its derivatives （Cel-1， Cel-2） in terms of neuroinflammation and oxidative damage. METHODS Neuroinflammation model of microglial BV2 cells was induced by 1 μg/mL lipopolysaccharide （LPS）； oxidative damage model of human neuroblastoma SH-SY5Y cells was induced by 200 μmol/L hydrogen peroxide （H2O2）. The toxicity of different concentrations of Cel， Cel-1 and Cel-2 （0.625-20 μmol/L） to the two types of cells was investigated. The levels of nitric oxide （NO）， tumor necrosis factor α （TNF-α）， interleukin 1β （IL-1β）， and IL-6 in BV2 cells induced by LPS at safe concentrations （0.039-0.625 μmol/L） were all detected. The survival rate of SH-SY5Y cells induced by H2O2 was also determined. The expression levels of phosphoinositide 3-kinase （PI3K）， p-PI3K， protein kinase B （Akt）， p-Akt， cystatinase 3 （caspase-3）， B-cell lymphoma 2 （Bcl-2） and Bcl-2-related X protein （Bax） in SH- SY5Y cells induced by H2O2 at 0.156， 0.313， 0.625 μmol/L of active compound 2 were all detected. RESULTS In the concentration gradient range between 0.039 and 0.625 μmol/L， the results of neuroinflammation model experiments showed that Cel， Cel-1 and Cel-2 could reduce the contents of NO， TNF-α， IL-1β， and IL-6 in culture medium of BV2 cells （P＜0.05 or P＜ 0.01）； their IC50 values for neuroinflammation were （0.25±0.04）， （0.61±0.14） and （0.11±0.02） μmol/L respectively. Meanwhile， all of them could reverse the phenomenon of decreased cell survival rate after H2O2 treatment in the oxidative damage experiments at a certain concentration （P＜ 0.05 or P＜0.01）， with neuroprotective EC50 values of （0.43± XJC2023009） 0.08）， （0.45±0.04） and （0.28±0.03） μmol/L， respectively.Induced by H2O2， the phosphorylation of PI3K and Akt protein， protein expressions of Bcl-2 and Bcl-2/Bax ratio were all increased significantly （P＜0.05 or P＜0.01）， while the protein expressions of caspase-3 and Bax were decreased significantly （P＜0.05 or P＜0.01）. CONCLUSIONS Cel， Cel-1， and Cel-2 all have significant neuroprotective activities at certain concentrations， and Cel-2 shows the most significant protective effect. The mechanism of action of Cel-2 may be related to regulating the PI3K/Akt and caspase-3/Bcl-2/Bax signaling pathways， reducing the inflammatory response， oxidative stress damage and inhibiting neuronal apoptosis. |
| 期刊： | 2024年第35卷第05期 |
| 作者： | 陈佩佩；袁晓煊；张鑫；徐伟；许少华 |
| AUTHORS： | CHEN Peipei，YUAN Xiaoxuan，ZHANG Xin，XU Wei，XU Shaohua |
| 关键字： | 雷公藤红素；衍生物；神经保护作用；神经炎症；氧化应激 |
| KEYWORDS： | celastrol； derivatives； neuroprotective； neuroinflammation； oxidative stress |
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