紫番茄花青素对铬（Ⅵ）致LMH细胞自噬中的保护作用

发布时间：2020-11-08 12:10

　　 在畜牧生产中,铬常用作饲料添加剂,以改善畜禽胴体品质、提高饲料利用率及增强抗应激能力等,但其应用不恰当,也会造成动物机体的慢性中毒。许多研究表明,肝脏是铬的主要靶器官之一,且过量的铬可以诱导多种动物模型发生细胞自噬及内质网应激。花青素是天然的黄酮类化合物,具有抗氧化、清除自由基、抗癌和抗肿瘤等作用。因此,为充分了解铬(Ⅵ)对LMH细胞的毒性作用及紫番茄花青素(PTA)对铬(Ⅵ)诱导LMH细胞自噬及内质网应激的调节作用,本试验从内质网应激及自噬两个方面对PTA的保护作用进行研究。试验中通过建立LMH细胞中毒模型,将紫番茄花青素与铬(Ⅵ)单独处理或共孵育处理20h。通过细胞形态观察及检测细胞存活率来验证铬(Ⅵ)诱导LMH细胞损伤水平、自噬水平及花青素对其保护作用;通过添加内质网应激诱导剂(Tg)及抑制剂(4-PBA)来验证本试验中内质网应激与自噬的关联;通过Western Blot、ELISA检测内质网应激(GRP78/Bip及PERK)、自噬相关蛋白(LC3、P62、Beclin1和mTOR)及COX-2蛋白水平变化,进而验证铬(Ⅵ)及花青素对LMH细胞内质网应激及自噬水平的影响。试验结果表明,铬(Ⅵ)诱导细胞脱落并降低细胞大小及密度,降低细胞存活率,而PTA能减轻铬(Ⅵ)对细胞产生的损伤。当3-MA抑制自噬时,能够显著改善铬(Ⅵ)引起的细胞存活率降低现象,且PTA发挥着与3-MA相似的功效。当添加内质网应激诱导剂(Tg)或抑制剂(4-PBA)时,能够相应的加重或减轻铬所引起的细胞活性降低现象。铬(Ⅵ)可显著诱导自噬标志性蛋白(Beclin1和LC3 II/I),内质网应激标志性蛋白(GRP78和PERK)和COX-2蛋白水平升高,抑制通路蛋白mTOR和自噬相关蛋白P62的表达,而PTA可以缓解铬(Ⅵ)诱导的上述蛋白表达量的变化。总之,试验表明Cr(Ⅵ)诱导LMH细胞发生过度自噬,而紫番茄花青素(PTA)可改善Cr(Ⅵ)诱导的自噬和内质网应激,这为Cr(Ⅵ)诱导的重金属中毒保护剂的筛选提供了理论基础。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S816
【部分图文】：

21图 1 花青素对 LMH 细胞中 Cr(VI)诱导的形态变化及细胞活性的影响(100μmol/L)和 Rapa(1μmol/L)分别作为自噬阴性和阳性对照；Tg(10μmol/L)和 4-PBA(1mM)分性和阴性对照。(A) 不同 Cr(VI)浓度下的细胞存活率。(B)20μm Cr(VI)处理不同时间后的细胞活) 细胞活性。比例尺：600μm。数据表示为平均值±标准差(n=3)。没有共同字母的表示具有显著差Figure 1 Effect of PTAon Cr(VI)-induced morphology and cell viability in LMH cells. (100 μmol/L) and Rapa (1μmol/L) were set as autophagy negative and positive controls. Tg(10M) were set as autophagy negative and positive controls. (A)Cell viability under different Cr(VI) coitality under different time conditions of 20 μM Cr(VI). (C) Cell morphology. (D) Cell viability. Scale presented as mean±SD (n=3). Bars without a shared common letter were significantly different (P< 0.

花青素对铬(VI)致 LMH 细胞自噬中的保护作用3.2 花青素通过抑制 PERK 和 GRP78 的蛋白水平抑制 Cr(VI)诱导的内质网应激本课题组以前的研究表明，Cr(VI)可诱导 DF-1 细胞发生内质网应激。本试验尝试研究 Cr(VI)能否诱导 LMH 细胞内质网应激以及紫番茄花青素(PTA)对其调节作用。GRP78/Bip 和 PERK 是内质网应激的两个重要指标，因此检测其蛋白水平变化。我们的研究结果(图 2)表明 Cr(VI)诱导 LMH 细胞发生内质网应激，Cr(VI)处理组内质网应激的标志性蛋白 GRP78 / Bip 和 PERK 的表达显著高于对照组。同时 PTA(100μg/mL)+Cr 处理组中 GRP78/Bip 和 PERK 蛋白水平显著低于 Cr(VI)组；PTA(100μg/mL)+Cr 处理组GRP78/Bip 和 PERK 的表达显著低于 PTA(50μg/mL)+Cr 处理组。这些结果表明 PTA 可以减轻由 Cr(VI)引起的内质网应激并且呈浓度剂量依赖。

山东农业大学硕士专业学位论文3.3 花青素通过改变 LC3 和 P62 蛋白的水平抑制 Cr(VI)诱导的自噬LC3 是酵母 Atg8 的自噬体直系同源物。已经显示脂质形式的 LC3，LC3-II 是动物机体中的自噬体标记物。P62 参与泛素-蛋白酶体系统和自噬-溶酶体系统的降解过程，并且是自噬的标记蛋白。本试验中，在 Cr(VI)处理组中，LC3-II 的表达水平高于对照组(图 3-A)，P62 的表达水平显著低于对照组(图 3-B)。然而，通过 PTA(100μg/mL)与 Cr(VI)共处理可以显著减弱铬处理引起的蛋白变化，表明 PTA 可通过改变 LC3 和 P62 的蛋白水平抑制 Cr(VI)诱导的自噬。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 钟兰兰;屠迪;杨亚;刘进辉;;花青素生理功能研究进展及其应用前景[J];生物技术进展;2013年05期

2 古荣鑫;胡花丽;刘雨辰;周杰;李鹏霞;朱树华;;紫甘薯花青素提取工艺及抑菌活性的研究[J];山东农业科学;2012年04期

3 赵婧;阮红;高秋萍;李梦雅;陶晔琪;郑颖;;紫心甘薯多糖的分离及组分抑癌活性研究[J];浙江大学学报(医学版);2011年04期

4 刘洋;;铬污染之痛[J];百科知识;2010年16期

5 耿敬章;秦公伟;张志健;;超声波辅助提取樱桃中原花青素[J];中国食品添加剂;2010年04期

6 考庆君;吴坤;邓晶;谢立;孙昼;黄仁杰;;三价铬和六价铬对大鼠长期慢性毒性的比较[J];癌变.畸变.突变;2007年06期

7 王方;吕镇城;彭永宏;;玫瑰花红色素的提取及其稳定性研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2007年04期

8 顾林;朱洪梅;顾振新;;花青素的生物合成和成色机理及提高其稳定性的途径[J];食品工业科技;2007年11期

9 莫巍;;彩叶树种叶片中花青素含量的测定及动态分析[J];新疆农业科学;2007年S2期

10 林晓霞,朱寿民;中药花色素类成分抗癌研究进展[J];中国中药杂志;2005年15期

本文编号：2874762