Parkia speciosa Hassk. 空豆荚提取物通过调节 Ang II/ROS/NO 轴和 MAPK 通路减轻 H9c2 细胞中血管紧张素 II 诱导的心肌细胞肥大

Parkia speciosa Hassk. Empty Pod Extract Alleviates Angiotensin II-Induced Cardiomyocyte Hypertrophy in H9c2 Cells by Modulating the Ang II/ROS/NO Axis and MAPK Pathway.

作者信息Hawa Nordin Siti, Juriyati Jalil, Ahmad Yusof Asmadi, Yusof Kamisah
PMID34721028
发布时间2021-10-14
DOI10.3389/fphar.2021.741623

实验完整度

研究包含细胞模型(H9c2)、功能验证(细胞大小、BNP)、氧化应激指标(ROS、NOX、SOD)和机制验证(MAPK 通路),但未涉及动物模型或临床样本。

主要模型

H9c2 心肌细胞

重点核对

Ang II 浓度为 600 nM 提取物浓度 12.5、25、50 μg/ml 阳性对照缬沙坦浓度 20 μM 处理时间 24 h 细胞密度 1.6 × 10^4 cells/ml

摘要

心脏肥大是经历过心脏重构的心力衰竭患者的特征。许多药用植物,包括 Parkia speciosa Hassk.,已被记录具有针对此类病理的心脏保护作用。本研究调查了 P. speciosa 空豆荚提取物对暴露于血管紧张素 II(Ang II)的 H9c2 心肌细胞中心肌细胞肥大的活性。特别研究了其在调节 Ang II/活性氧/一氧化氮(Ang II/ROS/NO)轴和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路中的作用。用提取物(12.5、25 和 50 μg/ml)处理可阻止 Ang II 诱导的细胞大小、NADPH 氧化酶活性、B 型利钠肽水平和活性氧的增加,以及超氧化物歧化酶活性的降低。这些与缬沙坦阳性对照的效果相当。然而,提取物并未显著改善 Ang II 对诱导型一氧化氮合酶活性和一氧化氮水平的影响,而缬沙坦确实提供了这种保护。尽管提取物降低了磷酸化细胞外信号相关激酶、p38 和 c-Jun N 末端激酶的水平,但缬沙坦仅降低了磷酸化 c-Jun N 末端激酶的表达。植物化学筛选鉴定出提取物中的黄酮类化合物芦丁(1)和槲皮素(2)。这些发现表明,P. speciosa 空豆荚提取物可抵抗 Ang II 诱导的心肌细胞肥大,可能通过调节 Ang II/ROS/NO 轴和 MAPK 信号通路,其机制不同于缬沙坦。

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
P. speciosa 空豆荚提取物是否能够减轻 Ang II 诱导的心肌细胞肥大,以及其作用机制是否涉及 Ang II/ROS/NO 轴和 MAPK 通路。
核心机制
提取物通过调节 Ang II/ROS/NO 轴和 MAPK 信号通路(降低磷酸化 ERK1/2、p38、JNK 水平)发挥抗肥大作用,其机制与缬沙坦不同。
主要证据
在 H9c2 细胞中,提取物(12.5、25、50 μg/ml)抑制 Ang II 诱导的细胞大小增加、BNP 水平升高、ROS 产生和 NOX 活性增加,并恢复 SOD 活性,同时下调 MAPK 磷酸化水平。
研究意义
研究结果支持 P. speciosa 空豆荚提取物在改善心脏重构方面的潜在补充应用,但尚需进一步研究才能用于临床。

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

提取物制备与植物化学筛选

制备 P. speciosa 空豆荚提取物并鉴定其主要黄酮成分。

将空豆荚干燥、去籽、研磨,用 95% 乙醇室温提取 9 天,浓缩冻干后,通过 HPLC 分析,与标准品比较鉴定出芦丁和槲皮素。

2

细胞毒性评估

确定提取物对 H9c2 细胞的毒性范围和 IC50。

将细胞暴露于不同浓度提取物(3.125-400 μg/ml)24 小时,通过 MTS 法检测细胞活力。

3

浓度-反应研究

筛选对 Ang II 诱导的心肌细胞肥大具有保护作用的提取物最佳浓度。

将细胞与 Ang II(600 nM)和不同浓度提取物(3.125-100 μg/ml)共处理 24 小时,通过免疫荧光染色测量细胞大小。

4

抗肥大效应验证

评估提取物对 Ang II 诱导的细胞肥大指标(细胞大小、BNP)的影响。

将细胞分为七组,处理 24 小时后,测量细胞表面积和 BNP 水平。

5

氧化应激指标检测

检测提取物对 Ang II 诱导的 ROS、NOX 活性和 SOD 活性的影响。

用荧光探针检测细胞内 ROS,用细胞裂解液检测 NOX 和 SOD 活性。

6

炎症与 NO 通路检测

评估提取物对 Ang II 诱导的 iNOS 活性和 NO 水平的影响。

用 ELISA 试剂盒检测 iNOS 水平,用 Griess 试剂检测亚硝酸盐水平。

7

MAPK 通路蛋白表达检测

检测提取物对 Ang II 诱导的 MAPK 通路磷酸化蛋白表达的影响。

通过 Western blot 检测磷酸化 ERK1/2、p38、JNK 的表达水平。

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。

植物化学分析
细胞活力检测
细胞形态与肥大标志物检测
炎症与一氧化氮检测
蛋白表达分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜尔贝科改良 Eagle 培养基Gibco BRL Life Technologies--
胎牛血清----
青霉素 G----
链霉素----
血管紧张素 IISigma-Aldrich--
缬沙坦----
α-辅肌动蛋白抗体Abcamab9465
Alexa Fluor 488 标记的抗小鼠二抗InvitrogenA-11059
抗磷酸化 ERK1/2 兔多克隆抗体Cell Signaling Technology4377
抗磷酸化 JNK1/2 兔单克隆抗体Cell Signaling Technology4668
抗磷酸化 p38 小鼠单克隆抗体Santa Cruz Biotechnologysc-166182
β-肌动蛋白小鼠单克隆抗体Santa Cruz Biotechnologysc-47778
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠 IgGSanta Cruz Biotechnologysc-516102
旋转真空蒸发器(Buchi Rotavapor R-200 系统)BuchiR-200
冻干机Labconco--
高效液相色谱系统(Waters Series 600)Waters600
C18 色谱柱Phenomenex--
儿茶素Sigma-AldrichK4512
芦丁Sigma-AldrichR5143
槲皮素Sigma-AldrichQ4951
山柰酚Sigma-AldrichK0133
鞣花酸Sigma-AldrichE2250
没食子酸Sigma-Aldrich27645
咖啡酸Sigma-AldrichC0625
尼龙膜Membrane SolutionsPP013045
二甲基亚砜----

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
药物处理
Ang II 浓度 600 nM;提取物浓度 12.5、25、50 μg/ml;缬沙坦浓度 20 μM;处理时间 24 h。
阅读提示:Methods 中 Experimental Groups 部分
细胞培养
H9c2 细胞培养于含 10% FBS、100 U/ml 青霉素和 100 μg/ml 链霉素的 DMEM 中,细胞密度 1.6 × 10^4 cells/ml,血清饥饿 24 h。
阅读提示:Methods 中 H9c2 Cell Culture 部分
细胞毒性检测
提取物浓度范围 3.125-400 μg/ml,处理 24 h,MTS 检测,DMSO 浓度 <0.1%。
阅读提示:Methods 中 Cytotoxicity Study 部分
细胞大小检测
免疫荧光染色,α-actinin 抗体 1:200,二抗 1:200,量化 >60 个细胞。
阅读提示:Methods 中 Cell Size Quantification 部分
氧化应激检测
NOX 活性检测:细胞裂解液 50 μg 蛋白,细胞色素 c 250 μg/L,NADPH 100 μM,37°C 2 小时,DPI 对照;SOD 活性检测:核黄素 50 μM,NBT 1.5 mM,光照 7 分钟。
阅读提示:Methods 中 NOX and Superoxide Dismutase Activities 部分
Western blot
一抗:phospho-ERK1/2 (1:1000)、phospho-JNK1/2 (1:1000)、phospho-p38 (1:500)、β-actin (1:500);二抗:HRP 标记抗小鼠 (1:2000)。
阅读提示:Methods 中 Western Blot Analysis 部分