姜黄素纳米粒对高脂诱导的心肌细胞损伤的保护作用及机制研究

发布时间：2020-09-22 13:47

　　目的:用高脂刺激H9c2细胞来模拟高脂诱导的脂毒性心肌细胞损伤,预处理姜黄素纳米粒后观察细胞增殖、氧化应激、凋亡状态及细胞损伤相关形态学改变,以及内质网应激和凋亡通路中相关蛋白的表达情况。探讨姜黄素纳米粒对心肌细胞脂毒性损伤的保护作用及其机制。方法:(1)建立高脂诱导的H9c2心肌细胞损伤模型:选择浓度分别为0.1、0.2、0.4、0.8 mmol/L棕榈酸(Palmitic Acid,PA)溶液来刺激H9c2心肌细胞,0.4 mmol/L PA刺激细胞,时间分别选择12 h、24 h、48 h。筛选PA合适的浓度和刺激时间,由此来建立高脂诱导的H9c2心肌细胞损伤模型。(2)姜黄素纳米粒(Curcumin Nanoparticles,Cur-NPs)对高脂诱导的H9c2心肌细胞损伤的保护作用机制:培养皿中H9c2细胞生长至80%-90%时,用不同浓度Cur-NPs预处理2 h后给予PA 0.4 mmol/L刺激24 h,用MTT比色法来检测各组细胞增殖情况。将细胞传代成5组:正常对照组;PA 0.2 mmol/L组,PA 0.2 mmol/L+Cur-NPs 200μmol/L组;PA 0.4 mmol/L组,PA0.4 mmol/L+Cur-NPs 200μmol/L组。用Cur-NPs 200μmol/L预处理2 h后给予PA刺激24h,用活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)检测试剂盒对各组细胞进行活性氧的检测;用Annexin V-FITC/PI和Tunel试剂盒检测各组细胞凋亡情况;用免疫印迹法检测细胞内质网应激信号通路相关蛋白(GRP78、CHOP、ATF-4、P-IRE1)和凋亡信号通路相关蛋白(Bcl-2、BAX、caspase-3)的表达水平。结果:(1)浓度为0.4 mmol/L的PA刺激H9c2心肌细胞24 h时,细胞增殖率明显降低,给予Cur-NPs(200μmol/L)预处理后,PA+Cur-NPs组与PA模型组相比细胞增殖率有所回升。(2)PA刺激H9c2心肌细胞24 h时,ROS水平出现明显升高,细胞形态出现明显病理学改变,比如细胞体积缩小,连接减少,数量减少,核质浓缩,核膜核仁破碎等。给予Cur-NPs(200μmol/L)预处理后,PA+Cur-NPs组与PA模型组相比,细胞恢复正常形态,数目也接近于正常对照组。(3)PA刺激H9c2心肌细胞24 h时,凋亡现象明显增多,比如细胞数目有所减少,细胞质与细胞核均发生明显的细胞凋亡相关形态学改变(核固缩、核碎裂、包膜破裂、细胞内容物外溢等)。给予Cur-NPs(200μmol/L)预处理后,PA+Cur-NPs组与PA模型组相比,凋亡现象显著减少,细胞数目与细胞形态基本恢复正常,接近于正常对照组。(4)PA刺激H9c2心肌细胞24 h时,ERS信号通路的相关蛋白(GRP78、CHOP、ATF-4、P-IRE1)以及caspase-3的表达增加,BAX/Bcl-2的比值升高;在Cur-NPs(200μmol/L)预处理后,ERS信号通路相关蛋白(GRP78、CHOP、ATF-4、P-IRE1)以及caspase-3的表达降低,BAX/Bcl-2的比值降低。结论:(1)H9c2给予PA刺激浓度为0.4 mmol/L、刺激时间为24 h时,能够显著的抑制细胞增殖,表明脂毒性心肌细胞损伤模型建立成功。(2)当预处理Cur-NPs浓度为200μmol/L时,可以恢复高脂诱导的细胞增殖率的损伤,减少细胞的凋亡,恢复细胞的正常形态。(3)当预处理Cur-NPs浓度为200μmol/L时,能够抑制高脂诱导的ERS信号通路和凋亡信号通路的激活。
【学位单位】：湖北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R285
【部分图文】：

次数,浓度

图 1 不同浓度的 PA 刺激 24 h 细胞增殖情况PA 浓度分别为 0.1、0.2、0.4 和 0.8 mmol/L，。与正常对照组相比，PA 0.2 mmol/L 刺激显下降（**P＜0.01），本次数据采用与 con

纳米粒,姜黄素,高脂

姜黄素纳米粒对高脂诱导的心肌细胞损伤后增殖的影响

高脂,心肌细胞

图 4 Cur-NPs 对高脂刺激的心肌细胞 ROS 损伤的影响（原始放大：20×）图 4 结果表明，在 20 倍镜下观察，与正常对照组（control）比较，PA 浓度为 0.2mmol/L 时，细胞中 ROS 水平有所增加，细胞数目有所减少，另外细胞出现轻微形态学改变，例如细胞体积缩小、连接减少、细胞质密度增加、核质浓缩、核膜核仁破碎等。当 PA 浓度为 0.4 mmol/L 时，细胞数量急剧减少，细胞发生不同程度的凋亡或坏死改变，显示为核固缩、变亮、细胞减少等现象。Cur-NPs 对高脂诱导的心肌细胞氧化损伤有着明显改善作用，从图中可以看出，PA 0.2 mmol/L+Cur-NPs 200 μmol/L 组与 PA0.2 mmol/L 组相比，细胞形态更加完整。PA0.4 mmol/L+Cur-NPs 200 μmol/L 组与 PA 0.4 mmol/L 组相比，细胞数目接近于正常对照组，细胞质与细胞核的形态也接近于正常对照组。

【参考文献】