姜黃素通過Nrf2/HO-1通路抑制高糖誘導的Neuro-2a細胞鐵死亡的作用

王艷, 孫照陽, 任欣會, 趙志剛

糖尿病神經病變(diabetic neuropathy, DN)是一種糖尿病的慢性微血管并發癥,表現為肢體感覺異常、四肢遠端麻木甚至疼痛等癥狀,分為糖尿病中樞神經系統病變和糖尿病周圍神經病變等[1-2]。DN影響全球50%～60%的糖尿病患者[3],如得不到有效控制,可導致糖尿病足發生,影響患者的生活質量和身心健康。目前唯一能預防和緩解DN的措施是控制血糖[4]。神經細胞損傷是DN的重要發病機制之一。鐵死亡(ferroptosis)是一種新發現的、由鐵依賴性脂質過氧化累積引起的調節性細胞死亡,在遺傳、生化和形態上不同于細胞凋亡、細胞壞死性凋亡和細胞焦亡,其發生與核轉錄因子紅系2相關因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2, Nrf2)/血紅素加氧酶1(heme oxygenase-1, HO-1)通路密切相關[5]。鐵死亡在糖尿病和糖尿病并發癥的發生、發展中發揮重要的調控作用[6-7]。從姜黃科姜黃屬植物(CurcumalongaL.)的根狀莖中分離得到的姜黃素(curcumin, Cur)可通過控制炎癥、氧化應激損傷和神經細胞凋亡等途徑抑制DN的進展[8-9]。本研究擬從鐵死亡的角度,觀察Cur對高糖誘導的Neuro-2a(N2a)小鼠腦神經瘤細胞鐵死亡的抑制作用和其與Nrf2/HO-1通路的關系,探討Cur抑制DN的可能作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 細胞和細胞培養 N2a細胞購自國家模式與特色實驗細胞資源庫。細胞復蘇后置于含有10%胎牛血清和1%雙抗(青霉素100 U/mL,鏈霉素100 μg/mL)的MEM培養基(添加NaHCO31.5 g/L,丙酮酸鈉 0.11 g/L)及體積分數為0.05的CO2培養箱中37 ℃培養。

1.1.2 主要試劑 Cur(C110685)和Nrf2抑制劑(ML385,M304758)(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);鐵死亡抑制劑(ferrostatin-1,Fer-1,HY-100579,美國MedChemExpress公司);CCK-8檢測試劑盒(L20356)、蛋白裂解液(P2213B)、PBS(W002358)和Western-blot試劑盒(W25681)(武漢……