陳紫微,陳秋荷,蔡瑜,侯?yuàn)檴?,劉福?/p>
1.浙江藥科職業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院,浙江 寧波 315000;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006
氧化應(yīng)激(oxidative stress, OS)是指機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧(reactive oxygen species, ROS)與機(jī)體抗氧化防御功能失衡。機(jī)體內(nèi)過多的ROS通過氧化損傷多種重要的生物分子如脂質(zhì)、DNA和蛋白質(zhì),進(jìn)一步損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能[1]。目前研究認(rèn)為多數(shù)老年相關(guān)的慢性疾病,如阿爾茨海默病 (Alzheimer’s disease, AD)、帕金森病(Parkinson’s disease, PD)、亨廷頓病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥、糖尿病、心血管病等都與機(jī)體內(nèi)氧化應(yīng)激損傷直接相關(guān)[2-3]。
亞甲基藍(lán)(methylene blue, MB)具有廣泛的生物活性、良好的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)及較低的毒性,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。目前,MB主要用于高鐵血紅蛋白血癥、瘧疾、環(huán)磷酰胺神經(jīng)毒性等疾病的治 療[4]。MB類似物是一類與MB具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物,基于廣泛的研究發(fā)現(xiàn):MB類似物與MB相似,具有廣泛的生物活性,包括抗菌作用、抑制單胺氧化酶活性產(chǎn)生抗抑郁作用、抗氧化損傷作用等[4-8]。然而,目前關(guān)于MB結(jié)構(gòu)類似物的抗氧化損傷及其機(jī)制研究鮮有報(bào)道,深入研究MB類似物的作用及其機(jī)制,并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析,對(duì)該類相關(guān)藥物的研發(fā)、應(yīng)用具有重要意義。本研究篩選出4種與MB結(jié)構(gòu)類似的化合物:2-氯吩噻嗪(2-chlorophenothiazine,2-C)、天青A(azure A, A-A)、天青B(azure B, A-B)、中性紅(neutral red, NR),見圖1。通過毒性分析、抗氧化活性分析及機(jī)制研究,闡明以上4種化合物抗谷氨酸(glutamate, Glu)誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞毒性作用及機(jī)制,并進(jìn)一步分析化合物結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系。
圖1 MB、NR、A-B、A-A及2-C的化學(xué)結(jié)構(gòu)
肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2(myocyte enhancer factor 2, MEF2)在機(jī)體生理和病理過程中發(fā)揮著重要作用。有研究表明,它們還與哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元存活、發(fā)育、分化和神經(jīng)元可塑性密切相關(guān)[9]。 MEF2D是MEF2轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族的成員,在調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[10]。SALMA等[11]研究發(fā)現(xiàn)抑制MEF2D活性可引起胚胎海馬神經(jīng)元的凋亡。此外,研究發(fā)現(xiàn)OS可通過破壞MEF2D功能,參與多種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā) 展[12-13],如GAO等[14]研究表明:OS可通過氧化MEF2D使其失活,進(jìn)一步誘導(dǎo)DA神經(jīng)元死亡。因此,研究認(rèn)為MEF2D可能成為抗OS損傷的重要作用靶點(diǎn)。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞:本研究所使用的細(xì)胞株為HT22細(xì)胞,來源于中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會(huì)細(xì)胞庫。
1.1.2 試劑:MB、2-C、A-B、A-A、NR購買于上海阿拉丁生化科技股份有限公司;胎牛血清,DMEM干粉由購自美國Gibco公司;H2DCF-DA、DMSO、Glu、MTT、胰蛋白酶購自美國Sigma公司;乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, LDH)檢測(cè)試劑盒購買于南京建成生物科技有限公司。T-糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase, GSK3β)、pSer9-GSK3β、pSer473-Akt、NADH脫氫酶6(NADH dehydrogenase, ND6)、TAkt一抗購自美國Santa Cruz公司(稀釋:1:500),MEF2D一抗購自美國BD Biosciences公司(稀釋:1:5 000),β-actin一抗購自美國Sigma-Aldrich公司(稀釋:1:10 000);山羊抗兔二抗購自美國Santa Cruz公司(稀釋:1:1 000),兔抗鼠二抗購自美國Promega公司(稀釋:1:10 000)。其他生化試劑均為進(jìn)口分裝或國產(chǎn)分析純。
1.1.3 儀器:恒溫震蕩箱(SHELLAB,美國),濾器(0.22 μm,Millipore,德國),多功能酶標(biāo)儀工作站(Floxo,美國),細(xì)胞培養(yǎng)箱(Themo-fisher,美國),生物凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司),倒置顯微鏡(重慶光學(xué)儀器廠),臺(tái)式低溫高速離心機(jī)(Eppendorf,德國),-80 ℃超低溫冰箱(Sanyo,日本),光學(xué)顯微鏡(Olympus,日本),酶標(biāo)儀(BioTek,美國),垂直板蛋白電泳儀、電轉(zhuǎn)移(BioRad,美國),發(fā)光分子生物成影儀(Image Quant LAS 4000 mini,美國)。
1.2 方法
1.2.1 HT22細(xì)胞培養(yǎng):從液氮罐中取出HT22細(xì)胞,迅速放置于37 ℃水浴鍋內(nèi)復(fù)蘇,將細(xì)胞液轉(zhuǎn)移至15 mL離心管中,并加入3 mL 10%胎牛血清的高糖DMEM培養(yǎng)基,混勻,隨后將離心管放入離心機(jī) 1 000 r/min離心5 min,離心后用移液槍小心吸去上層培養(yǎng)基,加入3 mL新鮮培養(yǎng)基,混勻,轉(zhuǎn)移至中皿,放置于37 ℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到90%時(shí)傳代。
1.2.2 建立細(xì)胞模型:HT22細(xì)胞是一種永生化的小鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞系,其細(xì)胞缺少Glu受體[15],因此該細(xì)胞暴露在高濃度Glu下能夠產(chǎn)生明顯的OS損傷。該模型是研究OS的一種經(jīng)典模型。通過前期實(shí)驗(yàn)研究和相關(guān)文獻(xiàn)檢索,采用2 mmol/L的Glu處理HT22細(xì)胞24 h,造成氧化損傷細(xì)胞模型。
1.2.3 MTT法檢測(cè)化合物對(duì)HT22細(xì)胞毒性:當(dāng)HT22細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長期時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用胰酶將細(xì)胞消化,離心,棄去舊培養(yǎng)基,加入適量新培養(yǎng)基,調(diào)整細(xì)胞密度,吸取100 μL細(xì)胞液于96孔板中使細(xì)胞密度達(dá)到1×104/孔。培養(yǎng)24 h棄去舊培養(yǎng)基加入各濃度化合物100 μL,使各化合物濃度分別為 1 μmol/L、3 μmol/L、10 μmol/L,以加DMSO為對(duì)照組(CT組)。24 h后,加入10 μL MTT試劑,置于孵箱中孵育2 h;吸去上清液,每孔加入DMSO 100 μL, 置于孵箱,孵育15 min。在多功能酶標(biāo)儀測(cè)定各個(gè)孔在570 nm處的吸光度。細(xì)胞存活率計(jì)算公式: (OD樣品-OD空白)/(OD對(duì)照-OD空白)×100%?;衔锇霐?shù)致死量(median lethal dose, LD50)檢測(cè)時(shí)各個(gè)化合物濃度分別為0.3 μmol/L、1 μmol/L、 3 μmol/L、10 μmol/L、30 μmol/L、100 μmol/L、300 μmol/L、1 mmol/L;以含相同濃度DMSO為對(duì)照組,其余操作與MTT檢測(cè)相同。
1.2.4 MTT法檢測(cè)化合物對(duì)Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷的保護(hù)作用:當(dāng)HT22細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長期時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用胰酶將細(xì)胞消化、離心,棄去舊培養(yǎng)基,加入適量新培養(yǎng)基,調(diào)整細(xì)胞密度,吸取100 μL細(xì)胞液于96孔板中使細(xì)胞密度達(dá)到1×104/孔。培養(yǎng)24 h 棄去舊培養(yǎng)基加入各濃度MB及其類似物100 μL,使各化合物濃度分別為30 nmol/L、100 nmol/L、 300 nmol/L,上述藥物孵育30 min后,均加入終濃度為2 mmol/L的Glu。同時(shí)設(shè)置DMSO對(duì)照組(CT組)及Glu組,每組6個(gè)復(fù)孔,孵育12 h后,每孔加入10 μL 的MTT儲(chǔ)備液,于37 ℃避光孵育2 h;吸去上清液,加入DMSO 100 μL,置于孵箱中15 min,在多功能酶標(biāo)儀測(cè)定各個(gè)孔在570 nm處的吸光度。細(xì)胞存活率計(jì)算公式: (OD樣品-OD空白)/(OD對(duì)照-OD空白)×100%。半數(shù)有效量(50% effective dose,ED50)檢測(cè)時(shí)各個(gè)化合物濃度分別為10 nmol/L、 20 nmol/L、30 nmol/L、50 nmol/L、100 nmol/L、300 nmol/L;以含相同濃度DMSO為對(duì)照組,其余操作與MTT檢測(cè)相同。
1.2.5 LDH法檢測(cè)化合物對(duì)Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷的保護(hù)作用:當(dāng)HT22細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長期時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用胰酶將細(xì)胞消化,離心,棄去舊培養(yǎng)基,加入適量新培養(yǎng)基,調(diào)整細(xì)胞密度,吸取100 μL細(xì)胞液于96孔板中使細(xì)胞密度達(dá)到1×104/孔。24 h后棄舊液,加入各濃度MB及其類似物100 μL,使各化合物濃度為100 nmol/L。細(xì)胞分為對(duì)照(CT)組、Glu組、藥物處理組,測(cè)定時(shí)以上分組分別測(cè)定樣品對(duì)照OD值(不加輔酶I)和樣品測(cè)定OD值(加輔酶I),各組LDH釋放百分率計(jì)算公式為: (樣品測(cè)定OD值-樣品對(duì)照OD值)/(正常組測(cè)定OD值-正常組對(duì)照OD值)×100,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.6 H2DCF-DA染色法檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)ROS:H2DCF-DA染色用于檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)ROS含量的常用方法。當(dāng)HT22細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長期時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用胰酶將細(xì)胞消化,離心,棄去舊培養(yǎng)基,加入適量新培養(yǎng)基,調(diào)整細(xì)胞密度,吸取500 μL細(xì)胞液于24孔板中使細(xì)胞密度達(dá)到1×104/孔。24 h后棄上清液,加入各濃度MB及其類似物500 μL,使各化合物濃度為 100 nmol/L,化合物預(yù)處理30 min后,均加入終濃度為2 mmol/L的Glu,孵育12 h,同時(shí)設(shè)置DMSO對(duì)照組(CT組)和Glu組。細(xì)胞處理結(jié)束后吸走培養(yǎng)基,用預(yù)溫PBS輕輕洗細(xì)胞2次,吸干PBS,每孔加入500 μL含10 μmol/L H2DCF-DA的無血清DMEM培養(yǎng)基,37 ℃孵育30 min,吸走培養(yǎng)基,用預(yù)溫PBS輕輕洗細(xì)胞兩次,以0.25%胰酶消化收集細(xì)胞,1 000×g離心5 min,棄上清液,每管加入200 μL無血清DMEM培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,加入到96孔黑板中,熒光分光光度計(jì)測(cè)量熒光強(qiáng)度,H2DCF-DA的激發(fā)光波長為490 nm,發(fā)射光波長為525 nm。
1.2.7 Western blot檢測(cè)蛋白水平:細(xì)胞處理后,棄去培養(yǎng)基,PBS輕洗細(xì)胞2次,使用三去污裂解細(xì)胞,置于冰上裂解30 min,離心取上清液;使用BCA法檢測(cè)各組細(xì)胞總蛋白量。調(diào)整各組細(xì)胞濃度到同一濃度。在沸水中煮7 min使蛋白變性。使用8%~10%的SDS-PAGE電泳,電轉(zhuǎn)(60 min,300 mA)。使用脫脂牛奶封閉液孵育PVDF膜,在搖床上使用TBST溶液洗PVDF膜,共3次,每次5 min。在4 ℃冰箱中孵育一抗12 h;在常溫下孵育二抗1~2 h,在搖床上使用TBST溶液洗PVDF膜,共3次,每次5 min。顯影時(shí)在每張膜上滴加發(fā)光液,顯影成像。
1.2.8 siRNA干擾:細(xì)胞接種于35 mm培養(yǎng)板,待細(xì)胞密度為40%~60%開始轉(zhuǎn)染。配制轉(zhuǎn)染溶液:A:10 μL siRNA+250 μL Opti-MEM,混勻;B:5 μL lipofectamine 3000+250 μL Opti-MEM,混勻,室溫靜置5 min;配制A液和B液期間將細(xì)胞用PBS洗2次,加入1.5 mL Opti-MEM;20 min后,在細(xì)胞培養(yǎng)皿中加入500 μL的A、B混合液,混合混勻;將細(xì)胞放回37 ℃培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4~6 h后將轉(zhuǎn)染液換成完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),用于Western blot實(shí)驗(yàn)和MTT實(shí)驗(yàn)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。數(shù)據(jù)用±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間比較采用LSD-t法。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果使用Graphpad prism 7.0制作柱狀圖,使用Adobe Photoshop作Western blot條帶圖。所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 MB及類似物對(duì)HT22細(xì)胞活力的影響 與CT組相比,Glu組細(xì)胞存活率明顯降低(P<0.01)。1~10 μmol/L的2-C、A-A、A-B分別處理HT22細(xì)胞24 h,均未見明顯毒性(P>0.05)。10 μmol/L NR與MB能夠明顯降低細(xì)胞活力(P<0.01)。2-C在10 μmol/L 濃度下能夠提高細(xì)胞活力(P<0.01)。見圖2。LD50計(jì)算結(jié)果顯示,MB:LD50=(50.66±5.87)μmol/L, 2-C:LD50=(175.90±16.53)μmol/L,A-A:LD50=(152.40±18.36)μmol/L,A-B:LD50=(140.40± 12.48)μmol/L,NR:LD50=(73.19±8.49)μmol/L,結(jié)果表明化合物2-C、A-A、A-B及NR對(duì)HT22細(xì)胞的細(xì)胞毒性均低于MB。
圖2 MB及類似物對(duì)HT22細(xì)胞活力的影響
2.2 MB類似物抗Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞損傷作用 NR 在30~300 nmol/L濃度范圍對(duì)Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞損傷沒有明顯保護(hù)作用(P>0.05);30 nmol/L濃度的2-C、MB、A-B能夠明顯提高HT22細(xì)胞存活率(P<0.01),其保護(hù)作用呈劑量依賴性。A-A在30 nmol/L 濃度下未顯示明顯保護(hù)作用,但在100 nmol/L和300 nmol/L濃度時(shí)均能明顯提高細(xì)胞存活率(P< 0.01),見圖3。EC50計(jì)算結(jié)果顯示,2-C[EC50=(34.32± 4.93)nmol/L]抗Glu誘導(dǎo)細(xì)胞損傷活性高于MB [EC50=(42.13±5.21)nmol/L]。A-A EC50=(48.96± 4.64)nmol/L,A-B EC50=(44.42±2.76)nmol/L。 LDH實(shí)驗(yàn)結(jié)果與MTT結(jié)果一致:2-C、A-B、A-A在 100 nmol/L濃度下均能顯著降低Glu誘導(dǎo)的LDH釋放(P<0.01),而NR對(duì)Glu誘導(dǎo)的LDH釋放無明顯作用,見圖4。
圖3 MB類似物對(duì)Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞的保護(hù)作用
圖4 MB類似物對(duì)Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞中LDH釋放的影響
2.3 MB類似物減少Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞內(nèi)ROS Glu組細(xì)胞內(nèi)ROS含量明顯升高,在100 nmol/L濃度下,NR處理組對(duì)Glu誘導(dǎo)產(chǎn)生的ROS沒有明顯改善;2-C,A-B、A-A均能夠明顯降低Glu誘導(dǎo)的ROS水平。見圖5。
圖5 MB及類似物減少HT22細(xì)胞中Glu誘導(dǎo)產(chǎn)生的ROS水平
2.4 MB類似物對(duì)MEF2D蛋白表達(dá)的影響 采用Western blot法檢測(cè)化合物對(duì)HT22細(xì)胞內(nèi)MEF2D 蛋白水平的影響,結(jié)果見圖6,Glu可顯著降低HT22細(xì)胞內(nèi)MEF2D蛋白水平(P<0.05),而化合物2-C、A-B、A-A和MB在100 nmol/L濃度下即能夠明顯升高HT22細(xì)胞內(nèi)MEF2D水平(P<0.05或P<0.01),NR對(duì)HT22細(xì)胞中MEF2D蛋白水平?jīng)]有明顯影響(P>0.05)。
圖6 MB類似物提高HT22細(xì)胞中的MEF2D蛋白水平
2.5 干擾MEF2D對(duì)MB類似物抗Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷作用的影響 采用siRNA干擾序列,抑制細(xì)胞中MEF2D表達(dá),進(jìn)一步檢測(cè)MB類似物抗Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷作用,結(jié)果顯示干擾MEF2D后,化合物2-C、A-B、A-A對(duì)HT22細(xì)胞的保護(hù)作用明顯降低(P< 0.01),這一結(jié)果提示MEF2D至少部分參與了化合物2-C、A-B、A-A抗Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞損傷作用。見圖7。
圖7 siRNA干擾MEF2D后對(duì)MB類似物抗Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷作用的影響
2.6 MB類似物激活A(yù)kt/GSK-3β/MED2D通路 采用Western blot法檢測(cè)MB類似物對(duì)T-Akt、p-Akt、T-GSK-3β、p-GSK-3β蛋白水平的影響。100 nmol/L 2-C、A-B、A-A處理細(xì)胞24 h后,細(xì)胞內(nèi)p-Akt/T-Akt比值顯著提高,p-GSK-3β/T-GSK-3β比值同樣明顯升高(P<0.05)。見圖8。
圖8 MB類似物激活A(yù)kt/GSK-3β通路
2.7 Glu細(xì)胞模型中MB類似物激活A(yù)kt/GSK-3β/MED2D/ND6通路 在Glu誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞氧化損傷模型中發(fā)現(xiàn)2-C、A-B、A-A能夠激活A(yù)kt,增加GSK-3β磷酸化來抑制GSK-3β活性,提高M(jìn)EF2D蛋白水平,同時(shí)能夠提高線粒體編碼蛋白ND6的蛋白水平(P<0.05),見圖9。這一結(jié)果進(jìn)一步證明Akt/GSK-3β/MEF2D/ND6可能與2-C、A-B、A-A的抗氧化損傷作用密切相關(guān)。
圖9 Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞氧化損傷模型中MB類似物激活A(yù)kt/GSK-3β/MEF2D/ND6通路
MB是首個(gè)全人工合成的吩噻嗪結(jié)構(gòu)藥物,具有廣泛的生物活性。近年來,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)MB類似物具有MB相似的生物活性,包括抗菌作用、調(diào)控NO/cGMP信號(hào)通路、抑制單胺氧化酶活性產(chǎn)生抗抑郁作用、抗氧化損傷作用等[5-8]。然而,目前MB類似物抗氧化作用及其作用機(jī)制研究鮮有報(bào)道,深入研究MB類似物的抗氧化作用及其機(jī)制,將為該類藥物的研發(fā)、結(jié)構(gòu)改造及臨床應(yīng)用提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
本次研究發(fā)現(xiàn)具有酚噻嗪結(jié)構(gòu)的化合物2-C、A-B、A-A具有顯著的抗Glu誘導(dǎo)的氧化損傷作用,均在nmol/L濃度水平發(fā)揮明顯的抗氧化作用,而不具有酚噻嗪結(jié)構(gòu)的NR未顯示抗氧化損傷作用。此外,MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):與MB比較,2-C具有更強(qiáng)的抗氧化損傷作用及更低的細(xì)胞毒性。
目前,研究證明MEF2D能夠參與神經(jīng)元的分化并促進(jìn)神經(jīng)元存活[16]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)MEF2D蛋白水平下調(diào)與多種神經(jīng)退行性疾病有關(guān)包括PD、 AD[14,17-19]。如:GUO等[20]研究發(fā)現(xiàn)羥黃酮抑制神經(jīng)元凋亡等神經(jīng)保護(hù)作用與其激活MEF2D有關(guān)。YAO等[21]研究認(rèn)為B3C可通過激活MEF2D,產(chǎn)生保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元,改善PD運(yùn)動(dòng)缺陷。
機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)Akt/GSK-3β參與調(diào)節(jié)MEF2D表 達(dá)[22-23]。研究發(fā)現(xiàn)MEF2D受到GSK-3β的磷酸化修飾,MEF2D磷酸化后通過Caspase途徑介導(dǎo)降解[18,24]。
近年來研究發(fā)現(xiàn)MEF2D不僅在細(xì)胞核中作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控基因表達(dá),MEF2D也定位于線粒體,并參與調(diào)控線粒體基因表達(dá)。ND6是線粒體復(fù)合體I的重要組成成分。研究發(fā)現(xiàn)ND6基因突變或者ND6蛋白水平下降,可引起線粒體復(fù)合體I結(jié)構(gòu)改變進(jìn)而引起線粒體功能障礙[25-26]。前期研究證明MEF2D可促進(jìn)線粒體編碼蛋白ND6的轉(zhuǎn)錄翻譯,提高線粒體復(fù)合物I活性,從而提高線粒體功能,降低細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平[27]。此外,研究結(jié)果表明:ND6基因中MEF2結(jié)合位點(diǎn)突變則會(huì)干擾線粒體復(fù)合體I的形成,引起細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷。
前期研究發(fā)現(xiàn)MEF2D參與MB抗Glu誘導(dǎo)HT22細(xì)胞損傷作用,且這一作用可能與MB的中樞神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用密切相關(guān)[28]。因此,本研究在發(fā)現(xiàn)2-C、A-B、A-A具有抗氧化作用的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究了MEF2D與其作用的相關(guān)性。我們檢測(cè)了2-C、A-B、A-A對(duì)HT22細(xì)胞中MEF2D蛋白水平的影響,并檢測(cè)了敲低MEF2D后對(duì)2-C、A-B、A-A抗氧化損傷作用的影響,結(jié)果顯示siRNA敲低MEF2D后部分取消2-C、A-B、A-A抗氧化損傷作用,以上結(jié)果表明MEF2D參與了2-C、A-B、A-A抗氧化損傷作用。此外,我們采用Western blot法檢測(cè)2-C、A-B、A-A對(duì)Akt/GSK-3β/MEF2D/ND6通路的作用,結(jié)果顯示2-C、A-B、A-A顯著激活A(yù)kt,促進(jìn)GSK-3β磷酸化使其失活,這一作用可能與化合物升高HT22細(xì)胞內(nèi)MEF2D、ND6蛋白水平有關(guān)。
綜上所述:本次研究通過對(duì)2-C、A-B、A-A、NR四種MB類似物的抗氧化作用及其機(jī)制進(jìn)行研究結(jié)果進(jìn)行分析得出:①吩噻嗪結(jié)構(gòu)可能對(duì)該類化合物的抗氧化損傷活性起到重要作用;具有吩噻嗪結(jié)構(gòu)的化合物2-C、A-B、A-A與MB具有非常顯著的抗氧化損傷活性;②2-C與MB相比具有更低的細(xì)胞毒性,且其抗Glu誘導(dǎo)細(xì)胞損傷作用效價(jià)強(qiáng)于MB;③2-C、A-B、A-A的抗氧化損傷作用可能與其調(diào)節(jié)Akt/GSK-3β通路,提高M(jìn)EF2D、ND6蛋白水平,促進(jìn)線粒體功能有關(guān);以上結(jié)果為后續(xù)進(jìn)一步開展MB類似物在氧化應(yīng)激相關(guān)疾病中的研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并為MB類似物的合成、結(jié)構(gòu)改造等領(lǐng)域研究提供參考。