α-硫辛酸通过减少细胞内脂滴减轻顺铂诱导的耳毒性中的凋亡和铁死亡

Alpha-Lipoic Acid Attenuates Apoptosis and Ferroptosis in Cisplatin-Induced Ototoxicity via the Reduction of Intracellular Lipid Droplets.

作者信息Sam Cho, Seok Jin Hong, Sung Hun Kang, YongKeun Park, Sung Kyun Kim
PMID36142894
发布时间2022-09-19
DOI10.3390/ijms231810981

实验完整度

包含细胞活力、脂滴定量、凋亡和铁死亡标志物检测及Western blot等体外实验,但缺乏动物模型或体内验证。

主要模型

HEI-OC1细胞

重点核对

顺铂处理浓度15 μM,处理时间48小时 α-LA预处理浓度500 μM,预处理时间24小时 脂滴定量采用3D-ODT,每组600个细胞 Western blot检测蛋白包括LC3-B、P62、GPX4、4-HNE、xCT

摘要

α-硫辛酸(α-LA)是一种强效抗氧化剂,可通过活性氧(ROS)预防与顺铂诱导的耳毒性相关的凋亡。铁死亡被定义为一种铁依赖性的细胞死亡途径,最近受到关注,并与炎症过程中细胞内脂滴(LDs)的积累有关。在此,我们研究了α-LA对铁死亡的影响,并使用高分辨率三维定量相位成像重建折射率(RI)分布,分析了顺铂处理的听觉毛细胞中脂滴的特征。HEI-OC1细胞用500 μM α-LA处理24小时,然后用15 μM顺铂处理48小时。通过三维光学衍射断层成像(3D-ODT),分析了处理细胞的RI值。高RI值区域被认为是脂滴,并标记以测量脂滴的数量、质量和体积。通过Western blotting评估LC3-B、P62、GPX4、4-羟基壬烯醛(4-HNE)和xCT的表达。顺铂损伤的HEI-OC1细胞显示脂质过氧化、xCT耗竭和4-HNE异常积累。此外,细胞中脂滴的数量、质量和体积增加。α-LA处理的细胞中4-HNE表达受到抑制,而xCT和GPX4的表达得到恢复,使脂滴恢复到与对照组相似的水平。我们利用3D-ODT对脂滴的研究为铁死亡提供了生物学证据,并为研究分子途径提供了额外的方法。

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
α-LA能否通过减少细胞内脂滴来减轻顺铂诱导的耳毒性中的铁死亡和凋亡?
核心机制
α-LA通过恢复xCT和GPX4的表达,抑制脂质过氧化和4-HNE积累,从而减轻铁死亡和凋亡,并恢复脂滴水平。
主要证据
顺铂处理导致HEI-OC1细胞活力下降、LDs数量/质量/体积增加,以及xCT和GPX4下调、4-HNE上调;α-LA预处理逆转了这些变化,并抑制凋亡标志物(cleaved PARP、caspase-3活性)。
研究意义
研究表明3D-ODT定量分析脂滴可用于快速监测和区分铁死亡进展,为铁死亡分子途径的研究提供新方法。

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

细胞活力检测

评估顺铂对HEI-OC1细胞的毒性及α-LA的保护作用

使用CCK-8 assay检测细胞活力,比较不同浓度顺铂和α-LA处理组的细胞存活率。

2

脂滴定量分析

量化顺铂处理和α-LA预处理对细胞内脂滴数量、质量和体积的影响

使用3D-ODT技术无标记成像,基于折射率值识别和定量脂滴,并用LipiDye荧光染色验证。

3

凋亡和铁死亡标志物检测

分析顺铂诱导的细胞死亡类型及α-LA的抑制作用

通过Western blotting和免疫荧光检测凋亡相关蛋白(PARP, cleaved PARP)、自噬标志物(LC3, p62)和铁死亡标志物(xCT, GPX4, 4-HNE)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
CCK-8试剂盒Dojindo LaboratoriesCK04
Epoch酶标仪Bio Tek Instruments--
DMEM培养基Gibco BRL--
胎牛血清Gibco BRL--
2',7'-二氯荧光素二乙酸酯----
Hoechst染料Sigma33258
caspase-3/CPP32荧光检测试剂盒BioVision--
牛血清白蛋白Thermo Fisher Scientific23209
FlexStation 3多功能酶标仪Molecular Devices--
LC3-B一抗Cell Signaling Technology2775
4-羟基壬烯醛一抗BiossBS-6313R
Alexa Fluor-555抗兔二抗Cell Signaling Technology4413
LipiDye脂滴染料--FDV-0010
TomoDish培养皿Tomocube901002-02
CETi裂解缓冲液(含抑制剂)CETi TranslabTLP-121C
PARP抗体Cell Signaling Technology9542
LC3-I、II抗体Cell Signaling Technology2775
p62抗体Cell Signaling Technology5114
β-actin抗体Cell Signaling Technology4967
4-HNE抗体BiossBS-6313R
SuperSignal West Dura底物Thermo Fisher Scientific34075
PVDF膜----
辣根过氧化物酶标记二抗Cell Signaling Technology7074
顺铂Sigma Chemical Co.15663-27-1
α-硫辛酸Sigma Chemical Co.1077-28-7
乙醇----

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:33°C,10% CO2,高糖DMEM含10% FBS和50 U/mL γ干扰素
阅读提示:详见Methods 4.2节
药物处理
α-LA预处理浓度500 μM,时间24小时;顺铂浓度15 μM,处理48小时
阅读提示:详见Methods 4.3、4.7节
脂滴定量
使用3D-ODT,每组20次独立实验,600个细胞;高RI区域视为LDs
阅读提示:详见Methods 4.7节及Figure 2图注
蛋白表达检测
Western blot使用20 μg蛋白,抗体稀释度1:2000,检测LC3-B、P62、GPX4、4-HNE、xCT
阅读提示:详见Methods 4.8节
统计方法
数据表示为均值±SD,使用独立t检验或单因素ANOVA及Tukey事后检验
阅读提示:详见Methods 4.9节