维生素C对新霉素诱导的HEI-OC1听觉细胞凋亡的保护作用

Protective Effects of Vitamin C against Neomycin-Induced Apoptosis in HEI-OC1 Auditory Cell.

作者信息Liang Gong, Biao Chen, Jingyuan Chen, Yongxin Li
PMID35601667
发布时间2022-05-11
DOI10.1155/2022/1298692

实验完整度

研究包含细胞模型(HEI-OC1)、多浓度筛选、功能验证(CCK-8、流式、TUNEL)、机制验证(Western blot检测凋亡及信号通路蛋白)等,证据层级丰富。

主要模型

HEI-OC1小鼠听觉细胞系

重点核对

HEI-OC1细胞培养条件:DMEM+10%FBS,33°C,5% CO2 新霉素处理浓度:2 mM,处理24小时 维生素C处理浓度:0.5 mM 检测终点:细胞活力(CCK-8)、凋亡(流式、TUNEL)、ROS水平(DCFH-DA)、蛋白表达(Western blot) 统计方法:单因素方差分析、双因素方差分析、t检验

摘要

耳毒性听力损失源于活性氧(ROS)过度产生及随之而来的凋亡导致的毛细胞死亡。我们研究了维生素C(VC)对新霉素诱导的HEI-OC1细胞损伤的作用及其抑制机制。用新霉素或维生素C(VC)处理HEI-OC1细胞。结果表明,VC对新霉素诱导的HEI-OC1细胞死亡具有保护作用。机制上,VC减少了新霉素诱导的ROS生成,抑制了细胞死亡,并提高了细胞活力。VC抑制了新霉素诱导的凋亡,改善了新霉素降低的抗凋亡Bcl-2表达,并抑制了新霉素升高的促凋亡Bax、caspase-3裂解和caspase-8的表达。TUNEL标记显示VC阻断了新霉素诱导的凋亡。进一步研究表明,VC对新霉素诱导的毛细胞死亡的作用是通过干扰JNK激活和p38磷酸化实现的。这些结果表明,VC通过抑制ROS生成,抑制细胞死亡,从而对抗新霉素诱导的细胞凋亡信号。因此,VC是预防新霉素诱导的HEI-OC1细胞耳毒性的潜在候选药物。

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
维生素C是否能够保护HEI-OC1听觉细胞免受新霉素诱导的损伤,并阐明其潜在机制。
核心机制
VC通过抑制新霉素诱导的ROS生成,进而抑制JNK激活和p38磷酸化,调节凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、caspase-3、caspase-8)的表达,从而抑制细胞凋亡。
主要证据
在HEI-OC1细胞中,新霉素处理增加ROS、降低细胞活力、诱导凋亡;VC共处理显著逆转这些效应,并抑制促凋亡蛋白表达及JNK/p38信号激活。
研究意义
VC可能作为减少新霉素耳毒性的保护因子,为耳毒性药物诱导的听力损失提供潜在治疗方向。

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

新霉素浓度筛选

确定诱导HEI-OC1细胞凋亡的最佳新霉素浓度。

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(Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8)的表达。

2

维生素C浓度筛选

确定最佳保护浓度。

用不同浓度(0.1、0.2、0.5、1.0 mM)维生素C与2.0 mM新霉素共处理HEI-OC1细胞24小时,通过Western blot检测Bax和Bcl-2蛋白表达。

3

细胞活力检测

评估维生素C对新霉素诱导的细胞活力下降的影响。

用CCK-8试剂盒检测不同处理组(对照、VC、新霉素、新霉素+VC)在0、1、2、3、4天的细胞活力。

4

细胞死亡与凋亡检测

量化新霉素诱导的细胞死亡和凋亡,并验证维生素C的保护作用。

使用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测凋亡和坏死,使用TUNEL染色检测凋亡。

5

ROS检测

评估维生素C对新霉素诱导的ROS产生的影响。

使用DCFH-DA荧光探针检测处理组细胞内ROS水平。

6

凋亡相关蛋白检测

验证维生素C对新霉素诱导的凋亡蛋白表达的影响。

通过Western blot和免疫荧光检测Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8的表达。

7

信号通路蛋白检测

探究维生素C影响凋亡的分子机制,特别是JNK和p38信号通路。

通过Western blot检测AMPKα、JNK1、p38和p-P38的表达。

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
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清----
新霉素----
维生素C----
Western及IP裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒----
PVDF膜----
脱脂奶粉----
TBS-T缓冲液----
吐温-20----
一抗----
辣根过氧化物酶标记的二抗----
增强化学发光检测系统----
ImageJ软件Broken Symmetry Software--
CCK-8试剂盒Meilunbio--
酶标仪Bio-Rad--
山羊血清----
Triton X-100----
Annexin V凋亡检测试剂盒eBioscien88-8007-74
Annexin V-FITC----
碘化丙啶----
Click-iT® Plus TUNEL检测试剂盒Life Technologies--
DAPI----
DCFH-DASigma TechnologiesD6883
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

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细胞系,DMEM培养基含10% FBS,33°C,5% CO2,湿度环境
阅读提示:参见Methods第2.1节
药物处理
新霉素处理浓度2 mM,维生素C浓度0.5 mM,处理时间24小时
阅读提示:参见Methods第2.2节、Results第3.1节
细胞活力检测
CCK-8试剂盒,处理时间0-4天,450 nm吸光度
阅读提示:参见Methods第2.4节、Results第3.2节
凋亡检测
使用Annexin V-FITC/PI双染流式,TUNEL染色
阅读提示:参见Methods第2.6节和第2.7节、Results第3.5节
ROS检测
DCFH-DA探针,浓度10 μM,孵育30分钟
阅读提示:参见Methods第2.8节、Results第3.4节