桑黄多糖对缺氧/复氧诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护机制

Protective mechanism of polysaccharides from Phellinus linteus on H9c2 cardiomyocyte injury induced by hypoxia/reoxygenation.

作者信息Xiaoyu Ren, Qingxian Mei, Yuan Zhou, Lili Jiang, Fei Liu, Jinfeng Wang
PMID40598329
发布时间2025-07-01
DOI10.1186/s13104-025-07308-x

实验完整度

中

包含细胞模型(H9c2)下的功能验证(CCK-8、LDH、SOD、MDA、ROS、凋亡)和机制验证(qPCR、Western blot、抑制剂),但缺乏动物模型或临床样本验证。

主要模型

H9c2心肌细胞

重点核对

H9c2细胞系 H/R模型建立条件:缺氧10小时(5% CO₂,94% N₂,1% O₂)后复氧4小时 Phps预处理浓度:10、20、40 µg/mL,预处理24小时 分组:对照组、H/R模型组、低/中/高剂量Phps处理组 检测指标:细胞活力、LDH、SOD、MDA、ROS、凋亡率、Bax/Bcl-2 mRNA及蛋白、p-PI3K/p-AKT蛋白

摘要

目的:本研究旨在探讨桑黄多糖(Phps)对缺氧/复氧(H/R)诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护机制,重点关注氧化应激、凋亡和PI3K-AKT通路调节。结果:将H9c2心肌细胞分为对照组、H/R模型组和Phps处理组(低/中/高剂量)。H/R模型(通过将细胞暴露于缺氧10小时,随后复氧4小时建立)诱导显著损伤:细胞活力下降,SOD活性降低45%,Bcl-2在mRNA和蛋白水平的表达均下降,而LDH活性增加66%,MDA含量增加99%,Bax表达(mRNA/蛋白)以及p-PI3K和p-AKT水平上调,具有统计学意义(P < 0.05 vs. 对照组)。与H/R模型组相比,Phps处理(低、中、高)组显著提高了H9c2心肌细胞活力、SOD活性以及Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平。LDH活性、MDA含量、Bax的mRNA水平以及Bax、p-PI3K和p-AKT的蛋白表达水平显著降低,具有统计学意义(P < 0.05)。这些结果表明,Phps可能通过PI3K-AKT通路下调Bax/Bcl-2比值来改善H/R诱导的H9c2心肌细胞损伤。

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
桑黄多糖(Phps)是否对缺氧/复氧(H/R)诱导的H9c2心肌细胞损伤具有保护作用,其机制是否涉及PI3K-AKT通路和凋亡调节?
核心机制
Phps通过调节PI3K-AKT信号通路,降低Bax/Bcl-2比值,从而抑制细胞凋亡。
主要证据
H/R模型诱导H9c2细胞损伤,Phps预处理剂量依赖性提高细胞活力、降低LDH和MDA、恢复SOD活性、减少ROS、降低凋亡率,上调Bcl-2并下调Bax表达,同时抑制p-PI3K和p-AKT水平。
研究意义
为桑黄多糖作为缺血性心脏病的新型治疗候选药物提供实验依据。

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

建立H/R损伤模型

模拟心肌缺血再灌注损伤,诱导H9c2心肌细胞损伤。

H9c2细胞在DMEM培养基中培养,缺氧(5% CO₂,94% N₂,1% O₂)10小时,复氧(5% CO₂,95%空气)4小时。

2

Phps预处理

评估不同浓度Phps对H/R损伤的保护作用。

H/R前用10、20、40 µg/mL Phps预处理H9c2细胞24小时。

3

细胞活力检测

评估Phps对H/R诱导的细胞活力下降的影响。

使用CCK-8试剂盒检测细胞活力。

4

氧化应激指标检测

评估Phps对H/R诱导的氧化应激损伤的影响。

检测LDH活性、SOD活性和MDA含量。

5

ROS检测

评估Phps对H/R诱导的活性氧产生的影响。

使用DCFH-DA荧光探针检测ROS水平。

6

细胞凋亡检测

评估Phps对H/R诱导的细胞凋亡的影响。

使用Annexin V-FITC/PI染色和流式细胞术检测细胞凋亡。

7

mRNA表达检测

检测凋亡相关基因Bax和Bcl-2的mRNA表达变化。

使用RT-qPCR检测Bax、Bcl-2、PI3K、AKT的mRNA表达。

8

蛋白表达检测

检测凋亡相关蛋白和PI3K/AKT信号通路蛋白的表达变化。

使用Western blot检测Bax、Bcl-2、p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、cleaved caspase-3的表达。

9

PI3K抑制实验

验证Phps的保护作用是否依赖于PI3K/AKT通路。

使用PI3K抑制剂LY294002(10 µM)联合Phps处理,检测凋亡变化。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证机制链路

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Life Technologies Corporation11965092
青霉素-链霉素HyCloneSV30010
胎牛血清Gibco10270-106
PBS缓冲液SolarbioP1003
桑黄多糖Shaanxi Baoyifeng Biotechnology--
CCK-8试剂盒Biosynthesis BiotechnologyBA00208
LDH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Research InstituteA020-2-2
SOD检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0101S
MDA检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0131S
DCFH-DA探针----
Annexin V-FITC/碘化丙啶染色试剂盒Thermo88-8005-74
SYBR Green PCR预混液TransGen BiotechAQ132-11
SuperSignal West Dura发光增强剂Thermo34076
PI3K抗体Cell Signaling Technology4249
AKT抗体Cell Signaling Technology4691
p-PI3K抗体Cell Signaling Technology4228
p-AKT抗体Cell Signaling Technology4060
Bcl-2抗体Proteintech26593-1-AP
Bax抗体Proteintech50599-2-Ig
GAPDH兔单克隆抗体Cell Signaling Technology2188
Beckman Coulter流式细胞仪Beckman Coulter--
QuantStudio 6 Flex系统Thermo Fisher Scientific--
NanoDrop 2000分光光度计----
Image J软件----

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
H9c2细胞系;培养基:DMEM,10%胎牛血清,1%青霉素/链霉素;培养条件:37°C,5% CO₂
阅读提示:Methods: Cell culture and H/R model
H/R损伤模型
缺氧时间10小时,复氧时间4小时;缺氧气体条件:5% CO₂,94% N₂,1% O₂
阅读提示:Methods: Cell culture and H/R model
Phps处理
Phps预处理浓度:10、20、40 µg/mL;预处理时间24小时
阅读提示:Methods: Experimental groups and treatments
细胞活力检测
CCK-8试剂盒;孵育时间2小时;检测波长450 nm
阅读提示:Methods: Cell viability assay (CCK-8)
氧化应激指标检测
LDH、SOD、MDA试剂盒;按说明书操作;结果归一化至总蛋白浓度
阅读提示:Methods: Measurement of LDH, SOD, and MDA
ROS检测
DCFH-DA探针浓度10 µM;孵育时间20分钟;激发/发射波长488/525 nm
阅读提示:Methods: DCFH-DA fluorescence staining for ROS quantification
凋亡检测
Annexin V-FITC/PI染色;孵育时间15分钟;流式细胞仪及分析软件
阅读提示:Methods: Apoptosis analysis by flow cytometry
RT-qPCR
引物:PI3K、AKT、Bax、Bcl-2、GAPDH;内参基因:GAPDH;分析:2^-ΔΔCt
阅读提示:Methods: Quantitative real-time PCR
Western blot
一抗稀释比例1:1000;二抗稀释比例1:5000;蛋白定量:BCA法
阅读提示:Methods: Western blot analysis
机制验证
PI3K抑制剂LY294002,浓度10 µM;与Phps(40 µg/mL)共处理
阅读提示:Results: Phps modulates PI3K/AKT signaling through posttranslational regulation