高良姜素通过激活Nrf2信号通路减轻低氧/复氧诱导的心肌细胞损伤

目的 观察高良姜素(galangin,Gal)对低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)诱导的心肌细胞损伤的影响,并探讨可能的作用机制.方法 采用小鼠HL-1 心肌细胞构建H/R细胞模型.实验分为常氧对照组、H/R组(先低氧6h,后常氧12 h)、H/R+溶剂组、H/R+10 μmol/L Gal组、H/R+30 μmol/L Gal组和H/R+50 μmol/L Gal组.H/R+溶剂组、H/R+10 μmol/L Gal组、H/R+30 μmol/L Gal组和H/R+50 μmol/L Gal组分别采用溶剂对照二甲基亚砜、10 μmol/L Gal、30 μmol/L Gal、50 μmol/L Gal预处理心肌细胞 1h,然后进行H/R处理.采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)检测细胞活性.采用乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒检测细胞损伤.采用TUNEL实验检测细胞凋亡.采用活性氧(reactive oxygen species,ROS)试剂盒检测ROS水平.采用丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒检测MDA含量.采用超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)试剂盒检测SOD活性.采用荧光素酶报告基因实验检测核转录因子E2 相关因子 2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)的转录活性.采用 Western blot 检测 Nrf2、醌氧化还原酶 1(quinone oxidoreductase 1,NQO-1)和血红素加氧酶 1(heme oxygenase 1,HO-1)的蛋白表达水平.通过GraphPad Prism 8 软件计算高良姜素的半最大效应浓度(half maximal effective concentration,EC50)和半最大抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50).采用Nrf2 抑制剂ML385 验证高良姜素是否通过Nrf2 抑制H/R心肌细胞损伤.结果 与常氧对照组比较,H/R组和H/R+溶剂组中心肌细胞活性降低,而心肌细胞损伤、凋亡、ROS 水平和 MDA 含量升高,并且 SOD 活性降低,差异均有统计学意义(P＜0.01).与H/R组和H/R+溶剂组比较,不同剂量的高良姜素处理组心肌细胞活性均升高(P＜0.05),而心肌细胞损伤、凋亡和氧化应激均下降,并呈剂量依赖性,差异有统计学意义(P＜0.05).高良姜素增加H/R处理的心肌细胞活性的EC50 值为35.8 μmol/L,减少H/R诱导的细胞损伤的IC50值为38.3 μmol/L,减少H/R诱导的细胞凋亡的IC50 值为 25.8 μmol/L,减少H/R诱导的ROS产生的IC50值为26.7 μmol/L,减少H/R诱导的MDA产生的IC50值为23.6 μmol/L,增加H/R处理的心肌细胞SOD活性的EC50值为25.4 μmol/L.与H/R组和H/R+溶剂组比较,不同剂量的高良姜素处理组Nrf2 的细胞核表达量和转录活性均增加,NQO-1 和HO-1 表达水平均上升,并呈剂量依赖性,差异有统计学意义(P＜0.05).抑制Nrf2 显著逆转高良姜素对H/R诱导的心肌细胞损伤的保护作用(P＜0.05).结论 高良姜素通过激活Nrf2 信号通路减轻H/R诱导的心肌细胞损伤.