DL-3-正丁基苯酞通过Nrf2/HO-1信号通路减轻多柔比星诱导的急性心脏毒性

DL-3-n-butylphthalide attenuates doxorubicin-induced acute cardiotoxicity via Nrf2/HO-1 signaling pathway.

作者信息Dengke Li, Wei Zhang, Hui Fu, Xi Wang, Yanhong Tang, Congxin Huang
PMID38486757
期刊Heliyon
发布时间2024-03-06
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e27644

实验完整度

包含体内小鼠模型和体外H9C2细胞模型两个独立证据层级,且通过Nrf2抑制剂ML385进行机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠(腹腔注射DOX诱导急性心肌损伤模型) H9C2大鼠心肌细胞

重点核对

DOX剂量:15 mg/kg,单次腹腔注射 NBP剂量:80 mg/kg,每天灌胃,持续14天 H9C2细胞DOX处理浓度:1 μM,处理24小时 H9C2细胞NBP处理浓度:20 μM,预处理24小时 Nrf2抑制剂ML385浓度:5 μM

摘要

多柔比星(DOX)是一种广泛使用的化疗药物,已知会引起剂量依赖性心肌毒性,这限制了其临床潜力。DL-3-正丁基苯酞(NBP)是从芹菜种子中提取的物质,具有多种药理特性,如抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。然而,NBP是否能保护心脏免受DOX诱导的急性心肌毒性仍不清楚。因此,本研究旨在探讨NBP对DOX诱导的急性心肌损伤的潜在保护作用及其潜在机制。通过腹腔注射15 mg/kg的DOX,八周龄雄性C57BL6小鼠发生急性心肌损伤。治疗组小鼠每天灌胃80 mg/kg NBP,持续14天。为模拟DOX的心脏毒性,在体外用1 μM DOX处理H9C2细胞。与DOX组相比,结果显示NBP改善了心脏功能,并降低了血清cTnI、LDH和CK-MB水平。此外,HE染色显示NBP减轻了DOX处理小鼠心脏中的心肌纤维溶解和断裂。Western blotting和免疫荧光染色表明,NBP在体内和体外均减轻了DOX诱导的氧化应激、凋亡和炎症。在机制上,NBP显著上调Nrf2/HO-1信号通路,而Nrf2抑制剂ML385在体外阻止了NBP对心肌的保护作用。总之,我们的结果表明NBP通过激活Nrf2/HO-1信号通路减轻DOX诱导的心肌毒性。

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
NBP是否能减轻DOX诱导的急性心肌损伤及其潜在机制。
核心机制
NBP通过激活Nrf2/HO-1信号通路,抑制氧化应激、凋亡和炎症,从而减轻DOX诱导的心肌毒性。
主要证据
体内实验显示NBP改善心脏功能,降低心肌损伤标志物,减少氧化应激和凋亡;体外实验显示NBP上调Nrf2/HO-1通路,而ML385阻断Nrf2后削弱其保护作用。
研究意义
研究表明NBP可能作为治疗DOX诱导心肌损伤的潜在治疗药物。

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DOX诱导的急性心肌损伤模型

评估NBP对DOX心脏毒性的保护作用

8周龄雄性C57BL/6小鼠腹腔注射15 mg/kg DOX诱导急性心肌损伤,NBP组在DOX注射前7天及后7天每天灌胃80 mg/kg NBP。

2

评估心脏功能和心肌损伤

检测NBP对DOX诱导的心功能障碍和心肌损伤的影响

通过超声心动图测量LVEF、LVFS等参数,检测血清心肌损伤标志物cTnI、LDH、CK-MB水平,并进行HE染色观察心肌组织形态。

3

检测氧化应激水平

评估NBP对DOX诱导的氧化应激的抑制作用

通过DHE染色检测心肌组织和H9C2细胞中ROS水平,检测SOD、MDA、GSH-PX水平,并用Western blot检测Nrf2、HO-1、NQO1、SOD2蛋白表达。

4

检测细胞凋亡和炎症

评估NBP对DOX诱导的凋亡和炎症的影响

通过TUNEL染色检测凋亡,Western blot检测凋亡相关蛋白BAX、BCL-2、Cleaved-caspase3,以及炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α和NF-κB P65磷酸化水平。

5

体外验证Nrf2/HO-1信号通路

确定Nrf2/HO-1信号通路在NBP保护作用中的必要性

在H9C2细胞中,使用Nrf2抑制剂ML385,检测NBP对DOX诱导的氧化应激、凋亡和炎症的影响是否被逆转。

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
验证分子表达变化
验证氧化应激水平
验证细胞凋亡
评估细胞活力
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
多柔比星MedChemExpressHY-15142
丁基苯酞MedChemExpressHY-B0647
ML385MedChemExpressHY-100523
聚乙二醇300MedChemExpressHY-Y0873
二甲基亚砜MedChemExpressHY-Y0320
抗Nrf2抗体GeneTexGTX103322
抗HO-1抗体GeneTexGTX101147
抗NF-κB P65抗体GeneTexGTX102090
抗磷酸化NF-κB P65抗体GeneTexGTX133899
抗IL-6抗体ImmunoWayYT5348
抗TNF-α抗体ImmunoWayYT4689
抗IL-1β抗体Abcamab283822
抗cleaved caspase3抗体Cell Signaling Technology9664
抗NQO1抗体ABclonal TechnologyA19586
抗SOD2抗体ABclonal TechnologyA1340
抗BCL-2抗体ABclonal TechnologyA20777
抗BAX抗体ABclonal TechnologyA11931
抗α-微管蛋白抗体Servicebio Technology--
HRP标记的山羊抗兔IgGServicebio Technology--
乳酸脱氢酶检测试剂盒LeiduS03034
肌酸激酶同工酶检测试剂盒Changchun HuiliC060
cTnI ELISA试剂盒UershengSEA478Mu
RIPA裂解液ServicebioG2008
超氧化物歧化酶试剂盒Nanjing JianchengA001-1
丙二醛检测试剂盒ServicebioG4300
谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒Nanjing JianchengA005
TUNEL试剂盒ServicebioG1501
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
CCK-8试剂ServicebioG4103
酶标仪TECANInfinite M200 PRO

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
动物模型建立
小鼠品系、性别、年龄、体重;DOX剂量和给药途径;NBP剂量和给药方式;分组和样本量
阅读提示:Materials and methods 2.2 Animals and treatment
心脏功能评估
超声心动图参数(LVEF、LVFS)的测量方法和条件,是否盲法
阅读提示:Materials and methods 2.3 Echocardiography
心肌损伤标志物检测
血清收集方法、检测试剂盒型号、检测仪器
阅读提示:Materials and methods 2.4 Cardiac injury analysis
组织学分析
心脏组织固定、切片厚度、染色方法
阅读提示:Materials and methods 2.5 Histological analysis
蛋白表达检测
蛋白提取方法、抗体信息、内参蛋白
阅读提示:Materials and methods 2.6 Western blotting
氧化应激检测
ROS检测方法(DHE染色)、SOD/MDA/GSH-PX试剂盒信息
阅读提示:Materials and methods 2.7 Oxidative stress testing
凋亡检测
TUNEL试剂盒信息、切片制备方法
阅读提示:Materials and methods 2.8 TUNEL testing
细胞培养和处理
H9C2细胞来源、培养条件、DOX和NBP浓度、处理时间、ML385浓度
阅读提示:Materials and methods 2.9 Cell Culture and treatment
细胞活力检测
CCK-8试剂盒信息、细胞接种密度、处理时间、检测波长
阅读提示:Materials and methods 2.10 CCK-8 assay