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膳食补充剂γ-谷维素通过抑制内质网应激和HMGB1/NLRP3炎性小体减轻肝缺血
时间:2021-09-26 02:46:00点击量:722次
摘要:
本研究旨在探讨γ-谷维素(ORY)对肝缺血再灌注(HIR)损伤的保护作用及其可能的保护机制。 ORY是从米糠油中分离出来的一种重要的生物活性成分,具有抗炎、抗凋亡的作用。 然而,目前尚不清楚ORY是否能保护肝脏免受HIR损伤。 在本研究中,口服ori七天,之后对动物进行肝脏缺血60分钟和再灌注6小时。 对相关指标进行分析。 结果表明,ORY预处理能显著降低AST、ALT水平,减轻肝细胞损伤和凋亡,减轻SOD、GSH的耗竭以及MDA、MPO的积累。 有趣的是,ORY治疗可以显著降低ER应激。 此外,ORY预处理显著降低HMGB1、NLRP3、caspase1(p20)和IL-1β的蛋白表达,保护肝脏免受I/R诱导的炎性小体激活和凋亡。 总之,本研究证明了ORY在调节氧化应激、内质网应激和炎症体中的潜在作用。
肝脏缺血再灌注(HIR)是一种在某些类型的手术中难以避免的生理病理现象,与肝损伤、肝移植及肝切除有关。HIR损伤(HIRI)是基于前期缺血诱导的缺氧应激和能量缺乏、后期再灌注诱导的严重炎症等动态相关事件。但是目前还缺乏有效的方法来改善HIRI。因此,必须给予HIRI相当大的关注。
近年发现内质网(ER)应激在HIRI早期起重要作用。缺氧及ATP缺乏、钙超载、活性氧(ROS)等因素可引发ER应激反应。
高度流动的碱基盒1(HMGB1)是一种高度保守的核蛋白,当细胞处于应激或损伤状态时,会以损伤相关分子模式(DAMPs)的形式释放到细胞外环境中。前期研究表明,DAMPs通过Toll样受体2(TLR2)、TLR4或TLR9以及晚期糖基化终产物受体(RAGE)发挥作用,激活含有3(NLRP3)炎性小体的NOD(核苷)酸与寡聚化结构域样受体家族结合,进而促进IL-1β的释放、肝细胞坏死以及先天性免疫系统的无菌性炎性反应。DAMPs是在炎性反应阶段由坏死肝细胞释放而引起炎症,进而引起新细胞裂解并释放,从而反复刺激炎症反应并最终放大炎性级联反应。因此,抑制ER应激途径和炎性反应可能为HIRI提供一种潜在的治疗干预方法。
近年来,越来越多的注意力集中在利用食物成分中的生物活性成分预防肝病。γ-谷维素(ORY,见图一)是从米糠油中分离出的一种必不可少的生物活性成分。目前,ORY已被证明通过发挥维持代谢稳态、抗炎、抗肿瘤、抗氧化等作用在多种肝病模型中发挥保护作用。然而,尚不清楚其对ER应激和HMGB1/NLRP3介导的炎性反应的影响。因此,使用口服ORY补充剂作为HIRI病的预防药物,并在本研究中探索了潜在的分子机制。
本研究通过建立HIR大鼠模型,进行ORY干预。结果显示,ORY减轻I/R诱导的小鼠肝损伤(见图二);ORY在HIRI期间降低了GSH、SOD、MDA和MPO水平(见图三)、抑制内质网应激(见图四)、减弱了HMGB1/NLRP3炎症小体(见图五)、抑制细胞凋亡(见图六); ORY保护AML12细胞免受氯化钴诱导的缺氧损伤(见图七);ORY抑制来自CoCl2或衣霉素诱导的内质网应激的AML12细胞(见图八)。
结论
综上所述,本研究表明,ORY首次改善了I/R诱导的肝损伤。在机械方面,ORY减轻了I/R诱导的肝脏ER应激。此外,ORY预处理显著降低了HMGB1、NLRP3、caspase-1 (p20)、IL-1β的蛋白表达,保护肝脏免受I/R诱导的炎性小体激活和凋亡(见图九)。基于我们的数据,ori预处理将为理解HIRI的治疗和预防提供一个新的视角。