不孕不育是生殖系統(tǒng)難治性疾病,男性因素引起的約占50%,而活性氧(ROS)介導(dǎo)的精子損傷是30%~80%不育男性致病原因。研究表明,高水平的氧化應(yīng)激會(huì)引起精子質(zhì)膜脂質(zhì)過(guò)氧化、損傷DNA完整性、破壞線粒體結(jié)構(gòu),激活凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致精子凋亡率增加、活力下降??寡趸委熓悄壳爸委熌行圆挥某S梅椒?,因此尋找安全、有效的新型抗氧化藥物具有重要的實(shí)用價(jià)值。
金絲桃苷是天然黃酮類(lèi)化合物,具有抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗細(xì)胞凋亡等生物活性,在神經(jīng)系統(tǒng)以及心血管系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究報(bào)道較多,研究發(fā)現(xiàn)金絲桃苷通過(guò)激活Nrf2/HO-1信號(hào)通路抑制6-羥基多巴誘導(dǎo)的多巴胺神經(jīng)元損傷;減輕過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的L02細(xì)胞損傷也依賴于Keap1-Nrf2-ARE信號(hào)通路的激活。金絲桃苷是補(bǔ)腎中藥菟絲子的主要活性成分,菟絲子廣泛應(yīng)用于少弱精子癥的治療,而且金絲桃苷能促進(jìn)精子活力,在精液冷凍保存方面表現(xiàn)出良好的抗氧化應(yīng)激損傷作用,并可通過(guò)激活Keap1-Nrf2 和SIRT1-PGC1α信號(hào)通路減輕雷公藤誘導(dǎo)的睪丸損傷,提示金絲桃苷對(duì)生殖系統(tǒng)氧化損傷有一定的保護(hù)作用,但作用機(jī)制不清。基于上述文獻(xiàn)報(bào)道,我們推測(cè)金絲桃苷對(duì)生殖細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用,也是通過(guò)激活Nrf2相關(guān)信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)。因此本研究采用HO制備GC-2細(xì)胞氧化損傷模型,考察金絲桃苷對(duì)GC-2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用及有效濃度范圍,并從Keap1/Nrf2/HO-1通路角度探討其作用機(jī)制,該研究為其開(kāi)發(fā)利用提供實(shí)證依據(jù),為治療男性不育新藥研發(fā)提供新來(lái)源。
這種例子有很多。同樣一件事情,不同的人會(huì)有不同的解讀,也會(huì)引起不同的情緒體驗(yàn)。同樣是報(bào)考英語(yǔ)六級(jí),結(jié)果L和Y兩個(gè)人都沒(méi)通過(guò)。L覺(jué)得無(wú)所謂,而Y則傷心欲絕。為什么?因?yàn)長(zhǎng)認(rèn)為:這次考試只是試一試,考不過(guò)也沒(méi)關(guān)系,下次可以再來(lái)。Y卻認(rèn)為:我精心準(zhǔn)備了那么長(zhǎng)時(shí)間,竟然沒(méi)過(guò),我真是太笨了,我還有什么用啊!
金絲桃苷(純度≥98%成都普斯生物科技股份有限公司)、DMEM/High Glucose(Hyclone)、過(guò)氧化氫、氮乙酰半胱氨酸(Sigma)、CCK-8(AbMole)、核蛋白提取試劑盒(北京索萊寶科技有限公司Solarbio);GSH-PX、CAT、MDA、SOD試劑盒(南京建成生物工程研究所);雙染細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(上海貝博生物);GAPDH、Keap1抗體(成都正能生物技術(shù)有限公司)、Nrf2抗體(CST)、HO-1 抗體(Abcam);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒試劑盒(Thermo Fisher)、熒光定量PCR試劑盒(北京蘭杰柯科技有限公司biosharp)、PCNA抗體(安諾倫生物科技有限公司Abbkine)。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 將GC-2細(xì)胞(武漢普諾賽生命科技有限公司)培養(yǎng)于10% FBS 和1%青鏈霉素雙抗的Hyclone培養(yǎng)基中,置于37 ℃、5%CO培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
與正常組比,模型組的GSH-PX、CAT和SOD的活力顯著降低(<0.01),MDA的含量明顯升高(<0.01);與模型組比,NAC組GSH-PX、CAT和SOD的活力均明顯升高(<0.01),MDA含量明顯降低(<0.01),金絲桃苷各組GSH-PX、CAT(<0.05)和SOD的活力均明顯升高(<0.01),MDA含量均明顯降低(<0.05,圖4)。
1.2.3 金絲桃苷對(duì)GC-2細(xì)胞活力影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的GC-2細(xì)胞,調(diào)整密度為3×10/mL,100 μL/孔,接種于96孔板。分別設(shè)置正常組,金絲桃苷不同濃度組(25、50、100、200和400 μmol/L),每組3個(gè)復(fù)孔,按1.2.2方法分別培養(yǎng)24、48、72 h,CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞活力,確定金絲桃苷的保護(hù)時(shí)間及濃度。
與正常組比,模型組Keap1和Nrf2 mRNA表達(dá)顯著升高(<0.05);與模型組比,金絲桃苷200 μmol/L組Keap1 mRNA表達(dá)顯著下降,HO-1 mRNA表達(dá)顯著升高(<0.01),Nrf2 mRNA表達(dá)升高,差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖5)。
與正常組比,模型組細(xì)胞活力顯著降低(<0.01);與模型組比,NAC組、金絲桃苷各組均能明顯提高HO損傷后的細(xì)胞活力,其中NAC組和200 μmol/L金絲桃苷作用最為明顯(<0.01,圖2B)。
【設(shè)計(jì)意圖】從具體的例子出發(fā)求距離,相對(duì)來(lái)說(shuō),計(jì)算量更小,學(xué)生有更充裕的時(shí)間去發(fā)現(xiàn)解法的多樣性,為后續(xù)求抽象的點(diǎn)線距離做好準(zhǔn)備.
觀察組神經(jīng)外科患者中男性25例,女性15例,年齡范圍在37-70歲之間,平均年齡為52.35±2.43歲,其中顱腦損傷患者20例,腦出血患者5例,腦腫瘤患者1例,腦積水患者10例,其他患者4例。
1.2.8 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2細(xì)胞Keap1、Nrf2和HO-1 蛋白水平的影響 細(xì)胞分組、造模及給藥同1.2.7。收集各組細(xì)胞,洗滌、離心,加入含PMSF的細(xì)胞裂解液,冰上裂解30 min,離心吸取上清液為提取的總蛋白,細(xì)胞核蛋白提取按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,BCA法檢測(cè)蛋白濃度,加入Loading buffer,煮沸變性,-20 ℃保存。SDS-PAGE凝膠電泳,將蛋白轉(zhuǎn)移至PⅤDF膜上,5%奶粉封閉2 h,分別加入Keap1一抗(1∶2000),Nrf2一抗(1∶1000),HO-1 一抗(1∶1000),GAPDH 一抗(1∶5000),PCNA(1∶1000)4 ℃過(guò)夜,TBST洗膜3次,每次10 min,分別加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1∶10 000)和HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG(1∶10 000),室溫孵育2 h,TBST洗膜3次,10 min/次。避光條件下滴加ECL化學(xué)發(fā)光試劑于成像系統(tǒng)檢測(cè)條帶信號(hào)。采用Image J軟件分析各條帶的灰度值,計(jì)算蛋白相對(duì)表達(dá)量。
4、在120天后,模型土體表層總沉降量為0.6m,沉降速度進(jìn)一步下降,平均每日沉降量下降至0.40cm。
1.2.9 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2細(xì)胞Nrf2核轉(zhuǎn)位的影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期GC-2細(xì)胞,調(diào)整密度為3×10/mL,每孔1 mL,接種于24孔板。細(xì)胞分組、造模及給藥同1.2.7。棄去上清,PBS洗滌3次,用4%多聚甲醛室溫下固定15 min;PBS洗滌3次,加0.5%Triton X-100室溫孵育20 min;PBS洗3次,加入10%羊血清室溫封閉30 min;加入Nrf2抗體(1∶200),4 ℃孵育過(guò)夜;次日PBS洗3 次,加入Alexa Fluor 488(1∶200),室溫避光孵育1 h;PBS 洗3 次,加入DAPI 染色液,室溫避光染色10 min;吸去染液,PBS洗3次,每孔滴加50 μL抗熒光猝滅劑封片,熒光倒置顯微鏡下觀察Nrf2核轉(zhuǎn)位情況。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述,多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-T檢驗(yàn),以<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與正常組比,50、100、150、200、250、300、350 μmol/L HO作用2、4、6 和8 h均顯著降低GC-2 細(xì)胞活力(<0.01)。以細(xì)胞活力下降至50%左右為選取標(biāo)準(zhǔn),150 μmol/L HO刺激2 h、100 μmol/L刺激4 h或6 h,以及50 μmol/L HO刺激8 h均符合條件。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中我們選取150 μmol/L HO作用2 h建立GC-2細(xì)胞氧化損傷模型(圖1)。
1.2.6 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2細(xì)胞GSH-PX、CAT、SOD活力及MDA含量的影響 細(xì)胞分組、造模及給藥同1.2.4。無(wú)菌PBS清洗細(xì)胞3遍,收集細(xì)胞到EP管,1000 r/min,離心10 min,收集細(xì)胞沉淀加入PBS,超聲破碎后,取細(xì)胞上清液,按照SOD、GSH、CAT和MDA試劑盒說(shuō)明書(shū),采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)各組細(xì)胞GSHPX,CAT,SOD活力及MDA含量。
與正常組比,不同濃度金絲桃苷預(yù)保護(hù)24 h,對(duì)GC-2細(xì)胞活力沒(méi)有影響;50、100和200 μmol/L金絲桃苷預(yù)保護(hù)48 h,顯著升高細(xì)胞活力,400 μmol/L明顯降低細(xì)胞活力(<0.05);預(yù)保護(hù)72 h,50 μmol/L和100 μmol/L顯著升高細(xì)胞活力(<0.05)。故選取金絲桃苷50、100、200 μmol/L濃度預(yù)處理48 h進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)(圖2A)。
1.2.7 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2 細(xì)胞HO-1、Nrf2、Keap1mRNA水平的影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期GC-2細(xì)胞,調(diào)整密度為5×10/mL,2 mL/孔,接種于6孔板。設(shè)置正常組、模型組、金絲桃苷50、100、200 μmol/L組,各組孵育48 h后,除正常組外其余各組細(xì)胞加入HO(150 μmol/L)處理2 h,正常組給予等容量培養(yǎng)基。收集各組GC-2細(xì)胞按照TRIzol 試劑的說(shuō)明書(shū)提取總RNA,按照Thermo Scientific逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,再進(jìn)行PCR反應(yīng)。以GAPDH 為內(nèi)參,引物如下:GAPDH 正義5'-G GTGAAGGTCGGTGTGAACG-3',反 義5'-CTCGCT CCTGGAAGATGGTG-3';Keap1正義5'-TGCTCAAC CGCTTGCTGTATGC-3',反義5'-TCATCCGCCACTC ATTCCTCTCTG-3';Nrf2 正義5'-CAGCCATGACTG ATTTAAGCAG-3',反義5'-CAGCTGCTTGTTTTCG GTATTA-3';HO-1 正義5'-TCCTGTACCATATCTACA CGG-3',反義 5'-GAGACGCTTTACATAGTGCTG T-3'。采用2方法計(jì)算Keap1、HO-1及Nrf2的相對(duì)表達(dá)量。
1.2.5 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2細(xì)胞凋亡的影響 細(xì)胞分組、造模及給藥同1.2.4。用不含EDTA的胰酶消化GC-2細(xì)胞,低溫離心收集細(xì)胞。用冷PBS洗滌細(xì)胞兩次,加入400 μL 1×Annexin Ⅴ-FITC染色液,輕輕混勻后于2~8 ℃避光孵育15 min,再加入10 μL PI染色液后輕輕混勻,于2~8 ℃避光孵育5 min,用流式細(xì)胞儀檢測(cè)GC-2細(xì)胞凋亡率。
與正常組比,模型組細(xì)胞的凋亡率顯著增加(<0.01);與模型組相比,NAC組和金絲桃苷組細(xì)胞凋亡率均顯著下降(<0.01,圖3)。
云城乳業(yè)公司的2個(gè)社會(huì)職能機(jī)構(gòu)分別由市國(guó)資委和云崗區(qū)政府接管,簽訂了移交協(xié)議;完成農(nóng)墾國(guó)有土地使用權(quán)權(quán)籍調(diào)查面積2429.94畝,完成登記發(fā)證6宗,確權(quán)面積2429.94畝,所有農(nóng)用地已完成了發(fā)證工作。云城乳業(yè)公司今年完成了“兩個(gè)3年”任務(wù),各項(xiàng)改革工作走在了全省、全市前列,被省農(nóng)墾局、市國(guó)資委確定為系統(tǒng)內(nèi)重點(diǎn)國(guó)企改革的標(biāo)桿。
1.2.2 GC-2細(xì)胞氧化損傷模型的建立 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的GC-2細(xì)胞,調(diào)整密度為3×10/mL,100 μL/孔,接種于96孔板。分別設(shè)置正常組、HO不同濃度組(50、100、150、200、250、300、350 μmol/L),每組3 個(gè)復(fù)孔。置于37 ℃、5%CO培養(yǎng)箱中分別培養(yǎng)2、4、6和8 h,CCK-8法于酶標(biāo)儀450 nm波長(zhǎng)下檢測(cè)各組,計(jì)算細(xì)胞活力,根據(jù)細(xì)胞活力確定HO造模濃度及時(shí)間。
1.2.4 金絲桃苷對(duì)HO損傷GC-2 細(xì)胞活力影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的GC-2細(xì)胞,分別設(shè)置正常組、模型組、2.5 mmol/L NAC組、50、100、200 μmol/L金絲桃苷組。各組按劑量加入藥物按1.2.2方法培養(yǎng)48 h后,除正常組外其他各組加入150 μmol/L HO處理2 h,正常組給予等量培養(yǎng)基,CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞活力。
2.市級(jí)社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)征收機(jī)構(gòu)。各市設(shè)置社會(huì)保險(xiǎn)事業(yè)局,主要負(fù)責(zé)本市社會(huì)保險(xiǎn)經(jīng)辦業(yè)務(wù),辦理社會(huì)保險(xiǎn)登記,受理單位和個(gè)人繳費(fèi)申報(bào)、審核并征收各項(xiàng)社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)。
與正常組比,模型組Keap1蛋白表達(dá)顯著升高(<0.01),Nrf2、NEs-Nrf2以及HO-1蛋白表達(dá)升高,差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與模型組比,金絲桃苷100、200 μmol/L組Keap1 蛋白表達(dá)顯著下降(<0.01),200 μmol/L組細(xì)胞NEs-Nrf2和HO-1的蛋白表達(dá)明顯增加(<0.05,圖6)。
由圖7可見(jiàn)正常組Nrf2在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均分布。與正常組比,模型組細(xì)胞由于受到過(guò)氧化氫的氧化損傷,激發(fā)細(xì)胞自身的保護(hù)機(jī)制,Nrf2出現(xiàn)了輕微的核轉(zhuǎn)位現(xiàn)象。與模型組相比,金絲桃苷組GC-2細(xì)胞核內(nèi)Nrf2含量增加,與細(xì)胞核的重合度增高,出現(xiàn)了明顯的核轉(zhuǎn)位現(xiàn)象(<0.05,圖7)。
盡管精子的生理功能需要低水平的ROS,但過(guò)度氧化應(yīng)激會(huì)嚴(yán)重影響男性生育能力,造成“男性氧化應(yīng)激不孕癥”。氧化應(yīng)激目前被認(rèn)為是男性不育的主要原因,抗氧化療法已被引入到治療男性不育癥的常規(guī)臨床實(shí)踐中。精子細(xì)胞對(duì)氧化損傷高度敏感,一方面由于精子質(zhì)膜富含不飽和脂肪酸,易受ROS的攻擊,發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng);另一方面精子細(xì)胞質(zhì)少,SOD、GSH-PX、CAT等抗氧化酶含量低,對(duì)MDA等氧化損傷產(chǎn)物的清除能力低。一旦氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡,引起氧化應(yīng)激反應(yīng),從而造成精子結(jié)構(gòu)與功能損害。Dorostghoal等研究發(fā)現(xiàn):男性不育癥患者精漿中SOD、GSH-PX活力顯著下降,MDA含量明顯升高,而且MDA含量與精子活力和正常形態(tài)呈負(fù)相關(guān)。本研究采用HO進(jìn)行處理GC-2細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)模型組細(xì)胞活力、SOD、GSH-PX、CAT活力明顯下降,MDA含量和細(xì)胞凋亡率顯著升高,說(shuō)明HO造成了GC-2細(xì)胞氧化損傷;給予不同濃度金絲桃苷進(jìn)行預(yù)保護(hù),能明顯提高GC-2細(xì)胞SOD、GSH-Px和CAT活力,降低MDA含量和細(xì)胞凋亡率,提示金絲桃苷對(duì)氧化應(yīng)激損傷有一定的保護(hù)作用。
根據(jù)數(shù)字新媒體時(shí)代的背景,有效更新教學(xué)方法是對(duì)視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)教學(xué)的必然要求。由于我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)形成的重理論、輕實(shí)踐的教學(xué)背景,當(dāng)實(shí)踐教學(xué)的要求越來(lái)越高時(shí),教師往往表現(xiàn)出對(duì)現(xiàn)實(shí)束手無(wú)策的狀態(tài)。首先,教師不能有效地學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)方法;其次,教師不能根據(jù)具體教學(xué)問(wèn)題對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行必要的創(chuàng)新和改進(jìn);最后,數(shù)字新媒體對(duì)視覺(jué)傳達(dá)教學(xué)形成的巨大沖擊,使不少教師盲目照搬國(guó)外的教學(xué)方法,完全摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)方法的精華,這種做法也是不可取的。
Nrf2是細(xì)胞調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)的重要轉(zhuǎn)錄因子,以維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原的動(dòng)態(tài)平衡。正常生理狀態(tài)下,Nrf2與特異性受體Keap1形成二聚體,存在于細(xì)胞漿中,并在泛素蛋白酶作用下持續(xù)降解而保持較低水平,維持細(xì)胞的酶類(lèi)和抗氧化物處于基礎(chǔ)表達(dá)狀態(tài);在氧化應(yīng)激等反應(yīng)刺激下,Nrf2從Keap1中解離,易位至細(xì)胞核,與抗氧化反應(yīng)元件(ARE)結(jié)合,激活HO-1、SOD等下游基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),從而增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化能力;上調(diào)Nrf2/HO-1表達(dá),可增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化、抗凋亡活性,抑制Nrf2表達(dá),則細(xì)胞凋亡增加。本研究發(fā)現(xiàn):HO處理GC-2細(xì)胞,模型組細(xì)胞Keap1、Nrf2和HO-1表達(dá)的增加,可能與氧化應(yīng)激激活細(xì)胞的自身抗氧化系統(tǒng),促進(jìn)Keap1與Nrf2解離及Nrf2核轉(zhuǎn)位有關(guān);金絲桃苷預(yù)保護(hù)后,能顯著降低Keap1的表達(dá),并進(jìn)一步促進(jìn)Nrf2核轉(zhuǎn)位和HO-1的表達(dá),發(fā)揮抗氧化作用。
綜上可見(jiàn),金絲桃苷對(duì)過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的GC-2細(xì)胞氧化損傷具有明顯保護(hù)作用,其機(jī)制可能通過(guò)調(diào)控Keap1/Nrf2/HO-1通路,抑制Keap1表達(dá),促進(jìn)Nrf2核轉(zhuǎn)位,影響下游HO-1等蛋白表達(dá)。由于本次研究?jī)H從細(xì)胞分子水平出發(fā),缺乏體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,后續(xù)研究將采用動(dòng)物模型進(jìn)一步確證其對(duì)男性生殖系統(tǒng)氧化損傷的保護(hù)作用及分子作用機(jī)制,為其開(kāi)發(fā)利用打下基礎(chǔ)。
南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2022年5期