小檗碱对高糖诱导视网膜血管内皮细胞铁死亡的抑制作用及机制

目的:探究高糖环境下人视网膜微血管内皮细胞(HRCECs)是否存在铁死亡现象及小檗碱(Berberine,BBR)对高糖诱导HRCECthylakoid biogenesiss铁死亡的抑制作用及机制,为糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR)提供新的治疗靶点。方法:1.体外培养正常人视网膜微血管内皮细胞(HRCECs),细胞长至75%时血清饥饿处理12h,随后用30m M高糖刺激体外培养的HRCECs 48h,RT-q PCR及Western blot检测高糖刺激下铁死亡相关基因GPX4、ACSL4VX-445价格、FSP1等水平的变化;CCK8试剂盒检测细胞活性;ROS试剂盒检测各实验组细胞ROS水平;GSH、MDA、Fe~(2+)试剂盒检测GSH,MDA,Fe~(2+)水平;透射电镜观察高糖刺激下细胞线粒体的变化。2.用30m M高糖+梯度浓度BBR(0、7.5、15、30、60μM)刺激体外培养的HRCECs 48h,采用CCK8试剂盒检测各浓度下的细胞活性选取BBR最佳干预浓度。3.小檗碱干预及实验分组:A组:正常对照组(NC组);B组:高糖建模组(HG组);C组:建模+DMSO组(HG+DMSO组);D组:建模+小檗碱组(HG+BBR组);E组:建模+铁死亡抑制剂(FLY2157299研究购买ER1)组(HG+FER1组)。RT-q PCR及Western blot检测各组铁死亡相关基因GPX4、ACSL4、FSP1及核心信号通路因子Nrf2、HO-1的动态变化;用活性氧(ROS)试剂盒检测各组细胞活性氧(ROS)水平;GSH、MDA、Fe~(2+)试剂盒检测GSH、MDA、Fe~(2+)水平;透射电镜观察各实验组细胞线粒体的变化。结果:1.高糖刺激下HRCECs细胞活性下降,细胞ROS水平升高(P<0.05),GSH水平下降(P<0.05),MDA、Fe~(2+)水平升高(P<0.05),ACSL4蛋白及m RNA水平升高,GPX4、FSP1蛋白及m RNA水平降低(P<0.05)。2.BBR干预高糖刺激下的HRCECs后,与HG组相比,HG+BBR组细胞ROS水平明显下降(P<0.05),细胞内抗氧化应激产物GSH水平明显升高(P<0.05),脂质过氧化代谢产物MDA和Fe~(2+)水平明显下降(P<0.05),ACSL4蛋白及m RNA水平下降,GPX4、FSP1蛋白及m RNA水平升高(P<0.05),Nrf2蛋白及m RNA水平升高,HO-1蛋白及m RNA水平升高(P<0.05),且BBR干预结果与铁死亡抑制剂干预结果一致。结论:1.视网膜内皮细胞铁死亡参与了糖尿病视网膜病变的发生发展2.小檗碱通过激活Nrf2/HO-1/GPX4信号通路抑制视网膜内皮细胞发生铁死亡,从而延缓DR的进程,为DR的发病机制研究和药物治疗提供了理论基础