JNK抑制剂D-JNKI-1对新霉素诱导的HEI-OC1细胞凋亡的改善作用

The Ameliorative Effect of JNK Inhibitor D-JNKI-1 on Neomycin-Induced Apoptosis in HEI-OC1 Cells.

作者信息Junling Zhao, Hao Liu, Zhiwei Huang, Ruiming Yang, Liang Gong
PMID35359571
发布时间2022-03-11
DOI10.3389/fnmol.2022.824762

实验完整度

包含体外细胞实验、Western blot、流式细胞术、免疫荧光、TUNEL、ROS检测等功能和机制验证,但缺乏动物模型或体内验证。

主要模型

HEI-OC1细胞 新霉素诱导的HEI-OC1细胞损伤模型

重点核对

细胞系:HEI-OC1(RRID:CVCL_D899) 新霉素浓度:2.0 mM(处理24小时) D-JNKI-1浓度:2 μM 分组:NC、D-JNKI-1、Neo、Neo+D-JNKI-1 检测指标:ROS、细胞活力、凋亡蛋白表达、TUNEL、流式细胞术

摘要

氨基糖苷类药物可导致耳毒性和毛细胞损伤。新霉素诱导的耳毒性与活性氧(ROS)产生增加和触发毛细胞凋亡有关。c-Jun-N-末端激酶(JNK)通路在毛细胞损伤中起重要作用。本研究旨在探讨JNK抑制剂D-JNKI-1(AM-111/brimapitide)在新霉素诱导的HEI-OC1细胞凋亡中的作用。结果表明,新霉素增加了细胞内ROS的积累,从而诱导凋亡。D-JNKI-1减少了新霉素诱导的ROS产生,降低了caspase-8和caspase-3裂解的表达,维持了JNK活化以及AMPK和p38的磷酸化,下调了Bax,上调了Bcl-2。总之,D-JNKI-1通过抑制ROS产生,抑制JNK活化及AMPK和p38磷酸化,从而改善JNK介导的HEI-OC1细胞凋亡,在保护新霉素诱导的HEI-OC1细胞凋亡中发挥重要作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
D-JNKI-1是否能保护新霉素诱导的HEI-OC1细胞凋亡及其机制。
核心机制
D-JNKI-1通过抑制ROS产生,进而抑制JNK激活及AMPK和p38磷酸化,下调Bax、上调Bcl-2,减少caspase-8和裂解caspase-3的表达,从而抑制凋亡。
主要证据
体外HEI-OC1细胞实验表明,D-JNKI-1减少了ROS生成、恢复了细胞活力、减少了TUNEL阳性细胞和凋亡率,并调节凋亡蛋白表达。
研究意义
D-JNKI-1可能为减轻氨基糖苷类药物耳毒性提供潜在的治疗方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

确定新霉素诱导凋亡的目标浓度

筛选合适的药物浓度用于后续实验。

用不同浓度(0.5、1.0、2.0、5.0 mM)新霉素处理HEI-OC1细胞24小时,通过Western blot检测凋亡相关蛋白表达,选择2.0 mM作为目标浓度。

2

检测D-JNKI-1对ROS产生的影响

评估D-JNKI-1是否抑制新霉素诱导的ROS生成。

用DCFH-DA染色检测各组细胞ROS水平。

3

评估D-JNKI-1对细胞活力的影响

检测D-JNKI-1能否改善新霉素降低的细胞活力。

用CCK-8试剂盒在不同时间点测量细胞活力。

4

流式细胞术检测细胞死亡和凋亡

定量分析细胞死亡和凋亡比例。

使用Annexin V-FITC和PI双染,流式细胞仪分析凋亡细胞。

5

TUNEL染色检测凋亡

验证D-JNKI-1对细胞凋亡的抑制作用。

采用TUNEL染色检测凋亡细胞,DAPI复染核。

6

Western blot检测凋亡相关蛋白和信号通路蛋白

分析凋亡相关蛋白表达及JNK、AMPK、p38通路变化。

Western blot检测Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8、JNK1、AMPKα、p-AMPKα、p38、p-p38。

7

免疫荧光染色检测caspase-3

观察D-JNKI-1对caspase-3表达的影响。

免疫荧光染色检测caspase-3阳性细胞。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
胎牛血清----
新霉素Sigma-Aldrich--
D-JNKI-1----
Western和IP裂解液----
聚偏二氟乙烯膜----
小鼠抗Bcl-2抗体Santa Cruzsc-7382
兔抗Bax抗体Proteintech50599-2-ig
兔抗裂解caspase-3抗体Proteintech19677-1-AP
兔抗caspase-8抗体Proteintech13423-1-AP
兔抗AMPKα抗体CST5832S
兔抗磷酸化AMPKα抗体CST2535S
兔抗JNK1抗体Abcamab179461
兔抗P38抗体CST8690S
兔抗磷酸化P38抗体Biossbs-5476R
小鼠抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-ig
增强化学发光检测系统----
CCK-8试剂盒Meilunbio--
酶标仪Bio-Rad--
DAPI染料----
LSM700共聚焦显微镜----
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒eBioscience88-8007-74
碘化丙啶----
Click-iT® Plus TUNEL凋亡检测试剂盒Life Technologies--
DCFH-DA荧光探针Sigma TechnologiesD6883
ImageJ软件Broken Symmetry Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
HEI-OC1细胞培养条件:DMEM含10% FBS,33°C,5% CO2。
阅读提示:Materials and Methods, 'House Ear Institute-Organ of Corti 1 Cell Line Culture'
药物处理
新霉素浓度2.0 mM,处理24小时;D-JNKI-1浓度2 μM;分组及DMSO对照。
阅读提示:Materials and Methods, 'Experimental Procedures' and 'Evaluation of...'
细胞活力检测
细胞接种于96孔板,CCK-8试剂盒,37°C孵育30分钟,测450 nm。
阅读提示:Materials and Methods, 'Cell Viability Measurement'
Western blot
蛋白提取裂解液含PMSF;蛋白上样量20 μg;SDS-PAGE 8-15%;PVDF膜;一抗4°C过夜;二抗1小时。
阅读提示:Materials and Methods, 'Western Blot to Identify Protein Expression'
ROS检测
DCFH-DA浓度10 μM,无血清培养基孵育30分钟。
阅读提示:Materials and Methods, 'Reactive Oxygen Species Detection'
流式细胞术
细胞密度1×10^6 cells/ml,Annexin V-FITC和PI各5 μl,室温避光15分钟。
阅读提示:Materials and Methods, 'Flow Cytometry'