Emodin-Induced助攻毕普/ IRE1氧化抑制线粒体功能α/切Signaling-Mediated ER-Related细胞凋亡

文摘

Cassiae精液是一种广泛使用的草药和一个受欢迎的食用品种在许多饮食或健康饮料。新兴证据披露,Cassiae精液管理不当可能引起明显的肝损伤,这可能是归因于大黄素,生物活性的蒽醌化合物Cassiae精液,导致肝毒性,但潜在的机制并不完全理解。因此,本研究首先探讨氧化的可能作用stress-mediated线粒体功能障碍和ER应激emodin-cause L02细胞凋亡,以精致的可能毒性机制emodin-induced肝毒性。我们的研究结果表明,emodin-induced活性氧激活ER应激和UPR通过毕普/ IRE1α/切信号通路,其次是ER Ca^{2 +}释放和胞质钙^{2 +}重载。同时,emodin-caused氧化还原平衡增加mtROS而降低MMP和线粒体功能,导致的泄漏mitochondrial-related proapoptotic因素。有趣的是,阻止钙^{2 +}释放从ER 2-APB可以抑制emodin-induced L02细胞凋亡,但恢复线粒体功能不降低emodin-treated细胞的凋亡率。此外,衣霉素(TM)和阿霉素(阿霉素)被用来激活ER应激和线粒体损伤剂量,没有发现明显的细胞凋亡。我们发现cotreatment TM和阿霉素显著L02细胞的诱导细胞凋亡。因此,所有结果表明,emodin-induced过度ROS生成和氧化还原平衡促进细胞凋亡,这主要是与毕普/ IRE1有关α/切signaling-mediated ER应激和氧化会提高stress-mediated线粒体功能障碍。,这一发现已经涉及氧化还原imbalance-mediated ER应激可能是另一种目标治疗Cassiae精液或其他medicine-food同源品种包含emodin-induced肝损伤。

1。介绍

Cassiae精液的干燥成熟种子桂皮obtusifolia L。或桂皮托L。是一个著名的中药,并被用于超过2000年在中国和其他东亚国家,hepatoprotection由于其显著的疗效,降低血压,改善视力,和抗氧化作用1]。除此之外,作为一个受欢迎的食用物质和许多减肥健康食品和饮料中的常见成分,Cassiae精液已经显示性能优良的控制血脂和体重2]。然而,这medicine-food同源品种已经表现出明显的hepatoxicity证明最终会导致肝损伤和胆汁淤积(3]。因此Cassiae精液的安全已经成为一个全球性的健康问题。

近年来,有越来越多的证据表明,大黄素,一种蒽醌化合物提取Cassiae精液,不仅是一种重要的生物活性物质,还可食用的主要hepatoxic物质草药(4]。作为记录在之前的研究中,CCl大黄素不仅可以减弱₄,APAP即和ethanol-induced肝毒性抑制肝细胞的氧化应激和脂质过氧化作用,也改善LPS-caused暴发性肝衰竭通过抑制免疫反应(5]。考虑到这种王亚南活动,大黄素曾被认为是一种很有前途的药物不同肝脏疾病。但最新研究表明,大黄素(超过30μ米)存在剂量依赖的相关性显著脂肪酸代谢的干扰,并且在人类肝细胞凋亡(6,7]。药物动力学研究证实,大黄素是至关重要的其他药物的肝毒素的组成部分含有大黄素(8]。然而,大黄素诱导肝毒性的机制尚未完全了解。

活性氧(ROS)发起的氧化还原内稳态和随后的氧化压力的扰动总是参与xenobiotic-induced hepatoxicity。一般来说,细胞内ROS的过度积累可能导致氧化损伤《生物高分子和细胞器,主要导致凋亡细胞死亡(8]。一旦活性氧导致线粒体膜电位的降低和线粒体膜透性的增加,线粒体proapoptotic因素将被释放到细胞质和触发mitochondrial-dependent细胞凋亡8]。值得注意的是,升高细胞内ROS生成直接诱发内质网(ER)压力,这可能反过来激活ER-related凋亡细胞死亡,特征为ER和激活的钙释放Caspase-12 [9,10]。更重要的是,线粒体和ER协调发挥重要作用和氧化应激反应在细胞凋亡的起始。

前面的文章报道,大黄素(50μM)在肝细胞线粒体氧化磷酸化产生影响,并引发ROS-mediated ER应激在人类T细胞(11),这表明emodin-caused肝毒性会与ROS-induced线粒体功能异常和ER应激有关。不幸的是,目前没有报告,大黄素诱导活性氧的生成和随之而来的ER应激,和/或mitochondrial-related在肝细胞凋亡。相反,大黄素(10μ米)可以抑制花生四烯酸生成的氧化应激+铁(12]。因此,ROS-mediated线粒体功能障碍的作用,压力,和相关的凋亡细胞死亡的肝毒性引起的大黄素需要作进一步的探讨。

在目前的研究中,确定大黄素对肝脏的毒性作用,emodin-treated人类肝细胞的细胞毒性和氧化还原状态检查线粒体功能,ER应激和毒性机制参与展示可能的行动方式emodin-induced肝毒性。此外,减少线粒体功能的角色emodin-induced ER-related细胞凋亡。

2。方法和材料

2.1。细胞培养和试剂

正常的人类肝细胞细胞系(L02)购买从类型文化的中国科学院,中国上海。L02细胞培养在完成rpmi - 1640中(美国热费希尔科学Gibco)含10%胎牛血清(的边后卫,11011 - 861,每一个绿色)和1% penicillin-streptomycin (10 kU mL-10毫克/毫升,FG101-01,转基因,中国)和维护在一个孵化器有限公司为5%₂在37°C。培养基是重新每两天,细胞通过融合使用trypsin-EDTA 0.25% 80%。大黄素从EFEBIO购买公司(E054323 98%(高效液相色谱),中国)。(2 - (2,2,6、6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl-4-ylamino) 2-oxoethyl) triphenylphosphonium氯(MitoTEMPO或太SML0737,≥98% (HPLC))和2-aminoethyl diphenylborinate (2-APB, # 9754, 97% (HPLC)来自Sigma-Aldrich(中国)。从Beyotime N-Acetyl-L-cysteine收购生物技术(NAC S0077, > 99%,中国)。衣霉素(TM)和阿霉素(阿霉素)从Solarbio购买生命科学(T8480和D8740,中国),以及他们的纯度都是98%以上。

2.2。细胞生存能力分析

细胞生存能力是决定使用细胞计数Kit-8化验(CCK-8 Dojindo,日本)根据制造商的指示。细胞被播种在96孔板和大黄素处理(0、6.25、12.5、25和50μ米)24 h。在治疗结束时,细胞用PBS缓冲和孵化rpmi - 1640中含10% CCK-8解决方案在一个孵化器2 h公司为5%₂在37°C。顺序,每个油井的吸光度测量标在450 nm(美国Multiskan MK3,热费希尔科学)。为治疗组细胞的异常被描述成比例的控制。

2.3。测定细胞凋亡率

一个膜联蛋白V-FITC /π凋亡检测工具(中国Beyotime C1062L)是用于检测L02细胞的凋亡根据制造商的指示。L02细胞( )被播种在60毫米板和大黄素处理(25μ米,有或没有太(5μ2-APB(20米)μM)), TM(62.5海里),和阿霉素(125海里)。治疗后,这些细胞被收集到15毫升离心管和用温暖的PBS。然后,每组细胞在1000转离心5分钟在室温下(RT)。浮在表面的丢弃,195μL 1 x绑定缓冲用于resuspend细胞1.5毫升离心管,紧随其后的是5μL膜联蛋白V-FITC和10μLπ为双染色。孵化后不久在黑暗中在室温下(RT) 10分钟,细胞悬浮液是提交给一个流式细胞分析仪(美国正欲FACSCalibur)来确定细胞凋亡率的激发波长488纳米。

2.4。测量细胞内的活性氧

L02细胞被放置到35毫米板的密度 细胞。第二天,细胞治疗6.25,12.5,25岁和50岁μ大黄素的M有或没有5毫米NAC 24 h。洗后用温暖的PBS,这些细胞被孵化1包含10毫升的无血清培养基μ米2,7-dichlorofluorescein二乙酸(DCFH-DA) (C1300-1 Applygen技术,中国)。30分钟后孵化在37°C,前的细胞被PBS洗两次图像捕捉到一个倒置荧光显微镜(Ti2、尼康、日本)。荧光图像进行了分析使用ImageJ软件,荧光强度在治疗组表达的归一化值的控制。

2.5。共焦显微镜

细胞放入20毫米玻璃底文化菜肴与大黄素治疗(25μ米),有或没有MitoTEMPO (5μ米)或2-APB (20μ米)时增加到50 - 70%的融合。24小时的治疗后,亲脂性的阳离子荧光染料JC-1(南京凯基生物,中国)是用于检测线粒体膜电位的变化(MMP)和MitoSOX™红色线粒体超氧化物指标(美国热费希尔科学M36008)应用于确定线粒体超氧化物阴离子。所有的程序都是基于制造商的协议执行。JC-1,新鲜染色溶液JC-1 (1 x)准备与股票立即解决JC-1 (200 x)在超纯水稀释,JC-1染色缓冲区(5 x)之前使用。1毫升的细胞被孵化JC-1 (1 x)为20分钟37°C,然后用冷PBS,洗两次,立即检查共焦激光扫描显微镜(徕卡TCS-SP2共焦显微镜)。荧光很兴奋在514 nm和测量在514年和529年之间(绿色)和585 - 590 nm(红色)。MitoSOX检测,细胞被孵化在温暖中包含5μM MitoSOX试剂。10分钟后的孵化37°C,这些细胞用PBS和分析了共焦显微镜一样,但(例/ Em) 510/580 nm。所有图像收购和分析使用Volocity演示软件。激光束的强度和光电探测器灵敏度保持不变来比较这些团体之间的相对荧光强度。

2.6。检测水平的胞质钙(Ca^{2 +})

Fluo-4点(F312、Dojindo、日本)是用于检测钙离子的变化(Ca^{2 +}在细胞质中。细胞被播种在玻璃文化盘子的密度 /毫升。后24 h与大黄素治疗(25μ有或没有MitoTEMPO(5米)μ米)或2-APB (20μ米),细胞被染色1μM Fluo-4是40分钟根据制造商的描述。额外的染料与哈佛商学院被三次清洗。胞质钙的浓度^{2 +}用共焦显微镜,检测出激发波长为494 nm,发射波长为516 nm。

2.7。免疫印迹分析

大黄素治疗后,这些细胞被洗和细胞溶解里帕缓冲区(C1053 + Applygen技术)和蛋白酶抑制剂鸡尾酒(P1265 Applygen技术)来收集蛋白质。bicinchoninic酸(BCA)蛋白质分析工具包(P1511 Applygen技术)是用来量化每一组的全细胞蛋白的浓度。蛋白质分离使用钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page),然后转移到PVDF膜(IPVH00010、微孔、德国),随后封锁tris-buffered牛奶稀释5%生理盐水和0.05%渐变20 (TBST) 2 h RT和孵化主要抗体在一夜之间在4°C。膜与TBST洗 最小值和二次孵化抗体在RT 1 h。另一个三次洗涤后,蛋白质的表达被增强化学发光检测(ECL)根据制造商的指示(WBKLS0500,微孔)。每个蛋白质的乐队强度量化使用ImageJ软件。β肌动蛋白被用作加载控制规范化蛋白表达。信息在我们的研究中使用的所有表示抗体可以补充材料(表中找到S1)。

2.8。海马XF细胞水压力测试

耗氧率(ocr)和细胞外酸化率(ECARs)都是实时检测使用的水压力测试套件(103015 - 100,安捷伦)和开展与海马XFe96分析仪(美国德克萨斯州海马生物科学、安捷伦)根据制造商的指示。简单,细胞被播种在海马XF 96孔酶标(8000细胞/ 101085 - 004,安捷伦)。药物治疗后,细胞在37°C和5%孵化有限公司₂24 h。然后,海马的细胞被清洗和孵化XF试验中(103575 - 100,安捷伦)补充2毫米Glutamax(103579 - 100,安捷伦),1毫米丙酮酸钠(103578 - 100,安捷伦)和25毫米葡萄糖(103577 - 100,安捷伦)37°C 1 h没有有限公司₂。基地OCR值测定,其次是顺序注射药物包括寡霉素(2μ0.5米)、羰基cyanide-p-trifluoromethoxy-phenylhydrazone (FCCP,μ米),鱼藤酮/抗霉素A (1μ米),分别和OCR值的检测,这将代表ATP生产(质子漏),每组中最大呼吸,闲置产能。最后,细胞数量统计的DAPI染色后水压力测试XF代谢试验使用扫描高含量系统(美国马萨诸塞州热费希尔科学)。每组的线粒体呼吸能力规范化细胞总数和pmol /分钟/ 10000细胞。

2.9。统计分析

所有的结果 (SD)和产生至少三个独立的实验。单向方差分析其次是LSD事后测试多个统计分析进行了比较。只有在 被认为是显著的。

3所示。结果

3.1。升高细胞内ROS介导Emodin-Induced对人类肝细胞细胞毒性

确定大黄素对人类肝细胞的细胞毒性,我们L02细胞暴露于不同浓度的大黄素(0 - 100μ米,图1(一)为24小时)。如图1 (b)、细胞生存能力是剂量依赖性的方式大大降低了大黄素。发现25μ米的大黄素L02细胞生存能力下降 。数据1 (c)和1 (d)表明大黄素剂量依赖性增加了细胞内ROS水平。当L02细胞与南汽cotreated (ROS)的抑制剂和大黄素(25μ米),细胞内活性氧显著减轻(数字1 (e)和1 (f))。此外,细胞生存能力在南汽和大黄素cotreatment组明显增加与大黄素组(图1 (g))。结果表明,升高细胞内ROS提升emodin-induced对人类肝细胞细胞毒性。

3.2。大黄素引起的压力和Ca^{2 +}通过毕普/ IRE1重载α/切信号通路

ER评价大黄素的影响,我们发现ER应激相关蛋白在细胞的水平处理使用西方墨点法测定大黄素。如图2与对照组相比,IREI毕普的表达式α,XBP-1s明显增加,而ATF-6 ATF-6α在大黄素组明显减少剂量依赖性的方式。然而,蛋白质群p-RERK和p-eIF2α没有大黄素组和对照组之间的不同。先前的研究已经表明,细胞内钙^{2 +}内稳态浓度主要是维护的ER。因此,我们染色L02细胞Fluo-4探索细胞内Ca^{2 +}大黄素引起的通量。如数据所示3(一个)和3 (b)、增强胞质钙^{2 +}加载在emodin-treated集团由cotreatment 2-APB,抑制钙拮抗剂^{2 +}释放来自ER。因此,这些结果表明,大黄素可能导致毕普/ IRE1α/ XBP-1s pathway-mediated ER应激信号,最终诱导Ca^{2 +}释放来自ER和导致细胞质Ca^{2 +}装载。

3.3。Emodin-Induced细胞凋亡与ER Stress-Triggered Ca^{2 +}释放

为了进一步阐明ER stress-indued Ca的角色^{2 +}重载大黄素诱导细胞凋亡,p-PLC的表达式γ和排骨被检测到。如数据所示3 (c)和3 (d)切和Caspase-12的蛋白质含量明显升高,特别是在高剂量组。然而,p-PLC的表达γ大黄素组保持不变,表明ER应激促进了Ca^{2 +}通过切而不是PLCγ信号。此外,cotreatment 2-APB显著降低emodin-induced L02细胞凋亡,表明Ca^{2 +}从ER参与emodin-induced释放细胞凋亡(图3 (e))。Caspase-12表达增加,emodin-treated细胞显示ER的关键作用emodin-induced细胞毒性(数字3 (c)和3 (d))。因此,我们的研究结果表明,emodin-induced细胞凋亡主要是ER应激相关。

3.4。过度的超氧化物阴离子减少MMP和线粒体功能

也有越来越多的证据表明,细胞凋亡与线粒体损伤或功能障碍密切相关。那里,检测线粒体超氧化物阴离子的生产及其影响MMP MitoSOX红和JC-1探针,分别。我们的研究结果表明,大黄素调节线粒体超氧化物的水平,这可能是由mitochondrial-targeted抗氧化剂太松了一口气(数字4(一)和4 (c))。如数据所示4 (b)和4 (d),一个明显的下降比率emodin-treated红色荧光观察绿色荧光的细胞,,太cotreatment这种转变可以逆转。然后,水户执行压力测试来评估细胞中线粒体功能大黄素治疗后24 h,并发现L02细胞治疗与大黄素显示基底ocr的明显减少,ATP生产ocr,耦合效率ocr(数字4 (e)和4 (f))。大黄素增强质子漏ocr 25μ米,还表示严重破坏线粒体功能(图4 (f))。此外,mitochondrial-related proapoptosis因素被发现。例如,伯灵顿的比例/ bcl - 2细胞色素C的内容和Caspase-3增加大黄素组(图4 (g))。此外,L02细胞凋亡的比例显示大黄素组显著增加,这可能是由太cotreatment部分逆转,但没有显著差异(图4 (h))。因此,结果表明,emodin-induced超表达的线粒体超氧化物阴离子可能导致线粒体功能障碍,但emodin-treated细胞的凋亡可能不是完全mitochondrial-dependent。

3.5。Ca^{2 +}释放ER参与Emodin-Induced线粒体功能障碍

有趣的是,人们发现清除emodin-induced线粒体超氧化物使用太没有反向细胞质Ca^{2 +}加载与大黄素组(图5(一个))。然而,当这^{2 +}释放从ER细胞质被2-APB抑制,大黄素(25μ全身的M)线粒体超氧化物是缓解(图5 (b))。为了进一步阐明ER Ca的影响^{2 +}释放大黄素引起的线粒体功能,L02细胞暴露于大黄素/没有太或2-APB。如图5 (c),太能恢复减少大黄素引起的线粒体呼吸链的功能。此外,2-APB cotreatment可以显著减少emodin-caused线粒体质子漏,提高线粒体呼吸链的耦合效率一定程度上在emodin-treated肝细胞(图5 (d))。结果表明,Ca^{2 +}释放ER参与emodin-induced线粒体功能障碍,干扰线粒体氧化还原状态。

3.6。Oxidative-Related参与ER-Related凋亡减少线粒体功能

进一步探索emodin-induced线粒体功能异常和ER应激的关系,阿霉素和TM被选为阳性药物诱导线粒体损伤和ER压力,分别。不引起任何显著减少细胞生存能力表示浓度(数据未显示)。事实上,过度L02细胞线粒体超氧化物阴离子检测阿霉素处理(125海里)(图6(一));TM毕普/ IRE1 (62.5 nM)激活α/切信号通路不增加Caspase-3内容(数据6 (b)和6 (c)),但阿霉素诱导激活的信号通路(数字6 (d)和6 (e))。如图6 (f)与控制相比,阿霉素或TM管理本身并没有引起显著的L02细胞凋亡,也提供了更多的证据表明,阿霉素在125 nM和TM 62.5 nM对细胞生存能力有显著的影响。然而,coexposure强力霉素和TM可以显著提高细胞凋亡率从6.3%提高到14.9%,表明氧化stress-mediated线粒体损伤可能参与ER应激相关细胞凋亡。此外,线粒体呼吸功能分析还表明TM加剧DOX-induced减少基底线粒体呼吸功能和ATP生产(图6 (g))。综合上述其他结果,得出氧化抑制线粒体功能降低的ATP供应,这可能在ER应激相关细胞凋亡发挥重要作用。

4所示。讨论

作为一个受欢迎的medicine-food同源,Cassiae精液已应用于临床实践或日常烹饪在中国和其他东亚国家二千年来,由于视力改善的良好的药理作用,肾脏和肝脏的保护,和血脂控制(13]。最近,已经有许多报道其不利影响的管理不当造成的中药或饮食包含Cassiae精液。急性肝损伤等不良反应引起了愈发担心这饮食/药用植物种子的安全(3]。大黄素,Cassiae精液的主要生物活性化合物之一,被认为是能够减轻炎症没有毒性(5]。然而,最新的证据表明,大黄素能直接诱导细胞毒性肝细胞(6),但相关的毒性机制并没有完全理解。因此,我们的研究是第一个证实,大黄素能促进人类肝细胞过度ROS生成和氧化还原平衡,毕普/ IRE1紧随其后α/切signaling-mediated ER应激和展开的蛋白质反应(UPR)和胞内钙^{2 +}超载,导致ER-related凋亡但不是mitochondrial-dependent细胞凋亡。同时,oxidative-related线粒体功能障碍中扮演了一个重要的角色在emodin-induced ER-related细胞凋亡。

氧化还原平衡的重要细胞生存和功能(14]。总是异常ROS水平和氧化应激参与以下内部毒物引起的毒性作用或异型生物质接触(15,16]。一项研究报道,大黄素治疗大鼠肝脏促进活性氧含量(17),但一些研究发现,低剂量的大黄素能抑制ROS-mediated氧化应激在海拉细胞和大鼠巨噬细胞(12,18]。符合有关non-hepatocytes早期的发现,我们的研究结果表明,emodin-induced ROS生成与emodin-caused肝细胞毒性。代谢组学分析发现明显emodin-cysteine加合物在细胞培养基,表明过量摄入cysteine-related抗氧化剂,如谷胱甘肽,可能发挥重要作用在emodin-induced ROS生成和氧化应激在肝细胞(19]。作为主要细胞氧化还原中心,MMP和线粒体功能反过来影响overgenerated超氧化物阴离子自由基(20.]。明显减少OXHPS和ATP生产提出的耦合效率的消耗细胞内ATP含量。与此同时,增加了细胞色素C的释放,伯灵顿/ bcl - 2比例,建议emodin-caused Caspase-3表达肝细胞的凋亡可能会mitochondrial-dependent [21]。然而,我们的确发现太恢复线粒体功能但没有显著减少emodin-induced细胞凋亡。因此,氧化stress-mediated抑制线粒体功能的核心监管途径不能emodin-induced人类肝细胞的凋亡。

一般来说,ROS-induced氧化应激影响蛋白质折叠的进步,成熟,和退化,所有控制和推进在ER (10]。诱导聚合ER中的蛋白质错误折叠或展开最终导致BiP-mediated ER应激,从而诱发UPR降解这些不良蛋白(22]。作为记录,IRE1α,ATF6和PERK-mediated信号转导机制是主要的UPR通路(23]。的三个信号通路,大黄素诱导IRE1的激活α,这可能增加的折叠能力ER的表达促进XBP-1s [24]。同时,错误折叠或错误折叠蛋白的入口也会增强IRE1紧α-XBP-1s信号(25]。因此,大黄素诱导IRE1的激活α-XBP-1s信号以恢复功能。但另一方面,IRE1持续增加α-XBP-1s据报道引发细胞凋亡信号通过激活下游凋亡因素,如ASK1 p38 MAPK和物10]。此外,切,多功能的转录因子,参与细胞凋亡在ER应激。我们的研究发现,切IRE1引起的α-XBP-1s而不是PERK-ATF4或PERK-eIF2α介导的UPR,据报道,更强的诱导信号切(26,27]。切的下游凋亡基因的表达,例如,文档,GADD34,TRB3和细胞凋亡发生(28]。简而言之,毕普/ IRE1α/ XBP-1s /切信号通路可能参与emodin-induced凋亡和肝毒性。

先前的研究已经报道,切能促进ER的表达氧化还原1α(ERO1α),氧化还原调控IP3R的活动,而不是公司γ引起Ca^{2 +}释放ER腔(29日]。增强胞质钙^{2 +}内容可能引发calcium-dependent的激活蛋白激酶2 (CaMKII),而裂解半胱天冬酶家族成员最后激活不同的凋亡通路,包括ER-related介导的细胞凋亡Caspase-12激活(30.,31日]。有趣的是,增强CHOP-ERO1α-CaMKII激活可能导致ER NADPH损耗和ROS生成腔(32,33]。因此,大黄素的治疗可能会创建一个ROS-CHOP-positive反馈循环,加剧了大黄素引起的氧化损伤。同时,我们发现太获救emodin-induced线粒体功能通过抑制线粒体氧化应激但不能恢复细胞内Ca^{2 +}体内平衡和抑制细胞凋亡,可能是因为那些来自线粒体ROS的结果引发了过度ROS生成ER腔。此外,ROS ER-caused Ca^{2 +}泄漏无法取消通过减少线粒体活性氧生成(mtROS)水平。只有当Ca的释放^{2 +}从ER细胞质减少emodin-induced凋亡可能下降。因此,大黄素对细胞毒性对人类肝细胞可能通过ER-related细胞凋亡的影响。

最近的进步证明了结构或机械的ER与线粒体之间的联系,例如,mitochondrial-associated ER膜(播出)34]。重要的是,一些IP3Rs位于播出,将提供一个途径ER-mitochondrial Ca^{2 +}转移(35]。因此,emodin-induced ER压力和切表达式将增强ER Ca^{2 +}线粒体大量涌入,导致mtROS在线粒体基质中,这两个已在大黄素+ 2-APB-treated细胞。此外,足够的能量供应是必要的蛋白质折叠和贩卖,错误折叠蛋白质的降解在ER (36]。Emodin-induced mtROS或Ca^{2 +}全身的二级mtROS可以显著抑制线粒体氧化磷酸化。此外,钙^{2 +}重载在细胞质中线粒体或摧毁了正常的Ca^{2 +}梯度在线粒体和ER膜,线粒体ATP供应中扮演着重要角色的ER (37]。,emodin-induced氧化居住在线粒体的功能会加剧ER-related细胞凋亡。

5。结论

总之,呈现在图7,我们首次展示了大黄素在人类肝细胞和引起明显的氧化应激ER-related细胞凋亡,这是与毕普/ IRE1的激活有关α/切信号通路和细胞质Ca^{2 +}重载。在这个进步,氧化stress-mediated线粒体功能障碍将增强emodin-induced-related肝细胞凋亡。我们的发现将帮助获得敏锐地洞察毒性机制emodin-triggered肝毒性,影响氧化stress-mediated ER应激可能是另一种目标治疗Cassiae精液或其他medicine-food同源品种包含emodin-induced肝损伤。

缩写

2-APB:	2-Aminoethyl diphenylborinate
CCK-8:	细胞计数Kit-8化验
DCFH-DA:	2,7-dichlorofluorescein二乙酸
阿霉素:	阿霉素
ROS:	活性氧
情绪:	大黄素
呃:	内质网
播出:	Mitochondrial-associated ER膜
MMP的:	线粒体膜电位
MT:	MitoTEMPO
mtROS:	线粒体活性氧生成
南京:	N-Acetyl-L-cysteine
光学字符识别:	耗氧速率
TM:	衣霉素
UPR:	展开的蛋白质反应。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

没有利益冲突声明。

作者的贡献

李震秋Lan-xin曰,和于倪了同样的工作。

确认

这项研究是由国家重点研究和发展项目(2019号yfc1604900)和中国国家自然科学基金(81630102)。

补充材料

表S1:信息都表明抗体WB试验中使用。(补充材料)

引用

1. 孟y, y刘:方,和郭y”王亚南精液桂皮乙醇提取的影响在实验大鼠非酒精脂肪肝,”生物制药卷,57号1,第104 - 98页,2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. 问:小王,j .周z湘et al .,“抗糖尿病和renoprotective Cassiae精液体外实验中提取的影响糖尿病老鼠,”民族药物学杂志,第239卷,第111904页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. 肖j .杨朱,s . et al .,“水提物中蒽醌类Cassiae精液通过脂质代谢紊乱,导致大鼠肝损伤”植物学期刊,第64卷,第153059页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. l .林y . Liu傅,瞿c、h·李和j .倪“大黄素抑制线粒体复杂的函数——肝毒性机制基于定量蛋白质组学分析,“细胞,8卷,不。3,p。263年,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. x, j .傅x阴et al .,“大黄素:回顾其药理学、毒性和药物动力学,”植物疗法的研究,30卷,不。8,1207 - 1218年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. c·l·李,j .妈,l .郑h·j·李和p·李,“决心L-02大黄素的细胞和细胞培养媒体与液相色谱-光谱法:应用细胞毒性动力学研究中,“制药和生物医学分析杂志》上卷,71年,第78 - 71页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. 王j . c . Chen高,t . s . et al .,“NMR-based HepG2细胞代谢组学技术确定大黄素的毒性,”科学报告,8卷,不。1,p。9379年,2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. 刘y、m . s . Mapa和r . l . Sprando“肝毒性蒽醌类:结合体外细胞毒性和硅片反向剂量测定法评价,“食品和化学毒物学第111313条,卷。140年,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. m·w·斯通内尔c . f . McTiernan i•斯科特和j·r·曼宁”Calreticulin表达在人类心脏细胞细胞凋亡ER跟压力,”生理上的报告,8卷,不。8篇文章e14400 2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. h . m . Zeeshan g·h·李,h·r·金和h·j·崔,内质网压力和相关的ROS,”国际分子科学杂志》上,17卷,不。3,p。327年,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. k .瞿n . y .沈x s徐et al .,“大黄素诱发人类T细胞体外凋亡ROS-mediated内质网应激和线粒体功能障碍,”Pharmacologica学报,34卷,不。9日,第1228 - 1217页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. e·h·李,s . y .门敏j.y.公园,和y . w . Kim“大黄素在感冒undulatum抑制氧化应激在肝脏通过AMPK河马/ Yap信号通路,”生物制药,卷。58岁的没有。1,第341 - 333页,2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. m .郭w .江,m .杨x窦,x彭日成,”描述在药用和食用真菌社区Cassiae精液使用高通量测序,”国际食品微生物学杂志》上,第319卷,第108496页,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. m . Redza-Dutordoir和d . a . Averill-Bates”,激活细胞凋亡信号通路的活性氧物种,”Biochimica et Biophysica学报(BBA)——分子细胞研究,卷1863,不。12日,第2992 - 2977页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. m·r·法拉克和m . Alagawany红细胞生物外源性物质毒性筛选模型,”Chemico-Biological交互卷,279年,第83 - 73页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. 李x, z卢,x赵,k . Du和b . Wang“白藜芦醇变弱氢peroxideinduced凋亡,活性氧生成,和PSGL1 VWF激活人类脐静脉内皮细胞,可能通过MAPK信号途径,”分子医学报告,17卷,不。2、2479 - 2487年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. h . y . l . Wu Chen刘et al .,“Emodin-induced肝毒性是通过抑制ugt丙磺舒和MRP2,加剧了”毒理学和药理学应用卷,359年,第101 - 91页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. 朱,x, y . Wang j . Li,“胡大黄素抑制ATP-induced il - 1β分泌,ROS生产和在大鼠腹腔巨噬细胞吞噬作用衰减通过得罪P2X7受体”生物制药,52卷,不。1,51-57,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. 刘x, y, y、m . Cheng和h·肖,“代谢组学分析的emodin-induced细胞毒性在人类肝细胞和机械的研究中,“毒理学研究,4卷,不。4、948 - 955年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. 张x, c . s . Gibhardt t . et al .,“氧化还原信号在ER-mitochondria接口控制黑色素瘤进展,”在EMBO杂志,38卷,不。15篇文章e100871 2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. 高罗x、b .林y et al .,“Genipin变弱mitochondrial-dependent凋亡,内质网压力,通过PI3K / AKT通路和炎症在急性肺损伤,”国际免疫药理学第105842条,卷。76年,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. a·罗伊·a·库马尔,“呃压力和癌症恶病质,展开的蛋白质反应”癌症,11卷,不。12日,第1929条,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. w·周,d .田,j .他et al .,“暴露场景:另一个重要因素决定PM2.5的毒性作用和可能机制,“环境污染卷,226年,第425 - 412页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. t . a . Riaz r . p . Junjappa m . Handigund j . Ferdous h·r·金和h·j·崔IRE1内质网压力传感器的作用α在细胞生理、钙、ROS信号、和metaflammation。”细胞,9卷,不。5日,第1160条,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. 邢黄,y, y,“新兴角色IRE1 ER压力传感器α在代谢调节和疾病《生物化学》杂志上,卷294,不。49岁,18726 - 18741年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. d·乌兹冲锋枪l . Barda诉Scaiewicz et al .,“砍acetaminophen-induced肝毒性的关键调节器”,肝脏病学杂志卷,59号3、495 - 503年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. 徐,徐y, l . Chen等人“RCN1抑制ER应激通过钙稳态和PERK-CHOP凋亡信号,”致癌基因》第六卷,没有。第三条e304, 2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. 郭y, y, j . Tang j .江z陈,“新见解CHOP-induced细胞凋亡在ER应激的角色,”Biochimica et Biophysica学报,46卷,不。8,629 - 640年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. m·g . Li Mongillo, k . t .下巴et al .,“角色ERO1-alpha-mediated刺激肌醇1 4 5-triphosphate在内质网应激细胞凋亡受体活动,“《细胞生物学》杂志上,卷186,不。6,783 - 792年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
30. l . y . Wang, y李et al .,“Notoginsenoside R1减轻oxygen-glucose剥夺/复氧损伤抑制内质网释放钙通过PLC,”科学报告,7卷,不。1,p。16226年,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
31. m . Kamarehei s Kabudanian Ardestani, m . Firouzi h . Zahednasab h . Keyvani和m . h . Harirchian”增加内质网应激相关的表达式caspase-12砍小鼠海马的实验性自身免疫性脑脊髓炎,”大脑研究公告卷,147年,第182 - 174页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
32. w . Rozpedek d . Pytel木栅,h . Leszczynska表演,j·a·迪和i Majsterek活跃的角色/ eIF2α/ ATF4 /切信号通路在肿瘤恶化内质网压力,”当前分子医学,16卷,不。6,533 - 544年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
33. 塔巴和d·罗恩,“整合内质网应激诱导细胞凋亡的机制,”自然细胞生物学,13卷,不。3、184 - 190年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
34. y风扇和t . Simmen”之间的机械连接内质网(ER)氧化还原控制和线粒体代谢,”细胞,8卷,不。9日,第1071条,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
35. j . Loncke m . Kerkhofs a . Kaasik Bezprozvanny,和g . Bultynck”最新进展在理解与关注ER-mitochondrial Ca IP3R函数^{2 +}转移。”目前看来生理学,17卷,第88 - 80页,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. m·r·Depaoli j . c .干草,w·f·格雷和r . Malli”的神秘的ATP供应内质网”,生物剑桥哲学社会的评论,卷94,不。2、610 - 628年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
37. j .勇,女孩h . s . Burgstaller et al .,“线粒体ATP供应ER通过胞质钙离子,引起一种机制”eLife,8卷,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权

版权©2021李震邱等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。