Samarcandin通过激活Nrf2/HO-1介导的抗氧化反应保护大鼠睾丸缺血/再灌注损伤

Samarcandin protects against testicular ischemia/reperfusion injury in rats via activation of Nrf2/HO-1-mediated antioxidant responses.

作者信息Maged S Abdel-Kader, Rehab F Abdel-Rahman, Hassan N Althurwi, Gamal A Soliman, Hanan A Ogaly, Faisal F Albaqami
PMID37273262
发布时间2023-07
DOI10.1016/j.jsps.2023.05.007

实验完整度

包含动物模型、生化检测、基因表达分析及组织病理学验证,但缺乏体外模型和独立功能验证。

主要模型

成年雄性Wistar大鼠睾丸扭转/扭转复位(T/D)模型

重点核对

SMR给药剂量:10 mg/kg和20 mg/kg,腹腔注射 给药时间:手术前60分钟和扭转复位(再灌注)前30分钟 扭转持续时间:2小时 检测时间点:再灌注后24小时 分组:假手术组、CONT组、SMR-10组、SMR-20组,每组6只

摘要

本研究的目的是评估samarcandin(SMR)在预防大鼠缺血/再灌注(I/R)引起的睾丸损伤中的有效性。将大鼠随机分为4组:假手术组、T/D对照组(CONT)、接受10 mg/kg SMR治疗的T/D组(SMR-10)和接受20 mg/kg SMR治疗的T/D组(SMR-20)。与CONT组相比,SMR通过降低丙二醛(MDA)、一氧化氮(NOx)并增加还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)来改善氧化剂/抗氧化剂平衡。此外,SMR增加了血液中类固醇激素睾酮(TST)、促卵泡激素(FSH)和促黄体生成素(LH)的水平,并控制了炎症介质;白细胞介素-6(IL6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和核因子κB(NF-κB)。然而,SMR处理动物显示出凋亡标志物caspase-3的显著下调。T/D诱导的组织病理学改变被减少,增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白表达被SMR增强。这些效应与睾丸(核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)的上调和NF-κB mRNA表达水平的下调有关。这些发现表明,SMR可能通过主要调节Nrf2和NF-κB的表达来预防T/D诱导的睾丸损伤,这似乎介导了本研究中观察到的其有前景的抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。

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
Samarcandin(SMR)是否能通过调节Nrf2/HO-1和NF-κB通路来保护大鼠睾丸免受扭转/扭转复位(T/D)引起的缺血/再灌注损伤?
核心机制
SMR通过激活Nrf2及其下游效应因子HO-1,并下调NF-κB,进而发挥抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。
主要证据
T/D大鼠模型显示SMR处理降低了MDA和NOx水平,增加了GSH、GSH-Px和SOD活性,降低了炎症细胞因子(TNF-α、IL-6、NF-κB)水平,抑制了caspase-3表达,增强了PCNA表达,并改善了组织病理学损伤;同时上调Nrf2和HO-1 mRNA表达,下调NF-κB mRNA表达。
研究意义
研究表明SMR在治疗睾丸扭转/扭转复位及其他缺血性疾病中具有潜在价值。

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

建立睾丸缺血/再灌注损伤模型

模拟临床睾丸扭转/扭转复位引起的缺血/再灌注损伤,以评估SMR的保护作用。

对成年雄性Wistar大鼠进行右侧睾丸扭转720°持续2小时,随后复位实现再灌注。

2

SMR给药与分组

比较不同剂量的SMR对T/D损伤的保护效果。

大鼠随机分为4组:假手术组、CONT组、SMR-10组(10 mg/kg)、SMR-20组(20 mg/kg),SMR或载体(生理盐水)在术前60分钟和复位前30分钟腹腔注射。

3

取样与生化分析

评估SMR对性激素、氧化应激、炎症和凋亡标志物的影响。

再灌注24小时后收集血液和睾丸组织,分别检测血清性激素水平、睾丸组织氧化应激标志物(MDA、GSH、GSH-Px、SOD、NOx)、炎症标志物(TNF-α、NF-κB、IL-6)以及caspase-3和PCNA的表达。

4

基因表达分析

检测SMR对Nrf2、HO-1和NF-κB mRNA表达的影响。

使用TRIzol试剂提取总RNA,通过qRT-PCR分析Nrf2、HO-1和NF-κB1的mRNA表达水平,以β-actin作为内参。

5

组织病理学与免疫组化评估

评估SMR对T/D诱导的睾丸组织损伤和细胞增殖/凋亡的影响。

睾丸组织进行H&E染色观察组织病理变化,通过免疫组化检测caspase-3和PCNA的表达。

6

统计分析

评估组间差异的统计学意义。

使用GraphPad Prism进行one-way ANOVA和Tukey's post-hoc检验,显著性水平为p ≤ 0.05。

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
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
睾酮ELISA试剂盒BioVision, Inc.K7621-100
促卵泡激素ELISA试剂盒BioVision, Inc.K7425-100
促黄体生成素ELISA试剂盒BioVision, Inc.K7426-100
丙二醛检测试剂盒Cayman Chemical Company--
还原型谷胱甘肽检测试剂盒Cayman Chemical Company--
谷胱甘肽过氧化物酶检测试剂盒Cayman Chemical Company--
超氧化物歧化酶检测试剂盒Cayman Chemical Company--
一氧化氮检测试剂盒Cayman Chemical Company--
白细胞介素-6 ELISA试剂盒Immuno-Biological Laboratories, Inc.--
核因子κB ELISA试剂盒Immuno-Biological Laboratories, Inc.--
肿瘤坏死因子α ELISA试剂盒Immuno-Biological Laboratories, Inc.--
TRIzol试剂Invitrogen--
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Scientific--
SYBR green混合试剂盒----
抗Caspase-3抗体ElabscienceE-AB-63602
抗PCNA抗体CYANAGENABP141
Vectastain ABC-HRP试剂盒Vector Laboratories--

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
动物品系、性别、体重、年龄、饲养环境
阅读提示:Materials and methods 2.2 Animals
手术操作
麻醉药物及剂量、扭转角度、持续时间、固定方式、环境温度
阅读提示:Materials and methods 2.3 Induction of testicular ischemia
给药方案
SMR剂量、给药途径、给药时间点
阅读提示:Materials and methods 2.4 Experimental design
样本采集
血液采集时间点、血清分离条件、睾丸组织保存条件
阅读提示:Materials and methods 2.4 Experimental design
生化检测
试剂盒品牌、货号、检测方法
阅读提示:Materials and methods 2.5-2.6
基因表达
RNA提取方法、逆转录试剂盒、qRT-PCR条件、引物序列
阅读提示:Materials and methods 2.7 Gene expression analyses
组织病理与免疫组化
固定液、脱水、包埋、切片厚度、染色方法、抗体稀释度、孵育时间
阅读提示:Materials and methods 2.8-2.9
统计分析
统计方法、显著性水平、数据表示方式
阅读提示:Materials and methods 2.10 Statistical analysis