文摘目的探究牛膝多糖(Achyranthis Bidentatae Radix polysaccharides,ABPS)对髓核细胞退变的保护作用及其机制。方法分离大鼠椎间盘髓核细胞,采用白细胞介素-1β(interlenkin1β,1L-1β)处理构建髓核细胞退变模型,将细胞分为对照组、IL-1β组、ABPS(100 mg/L)+IL-1β组、ABPS(200 mg/L)+IL-1β组,研究ABPS对1L-1β处理大鼠髓核细胞增殖、氧化应激、NOD样受体蛋白3(NOD-Like Receptor Protein 3,NLRP3)和线粒体自噬的影响。采用慢病毒技术转染帕金森疾病蛋白2(Parkinson disease protein 2,Parkin)shRNA,随后采用IL-1β和ABPS处理,研究线粒体自噬在ABPS抑制1L-1β处理髓核细胞氧化应激和NLRP3炎性小体活化中的作用。将细胞分为对照组、IL-1β组、ABPS+IL-1β组、ABPS+IL-1β+沉默信息调节因子3(silent information regulators 3,SIRT3)抑制剂(3-TYP)组,研究SIRT3在ABPS调控细胞线粒体自噬中的作用。免疫荧光法检测细胞增殖核抗原(proliferation related Ki 67 antigen,Ki67)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(cystein-asparate protease-3,Caspase-3)以及微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light 3,LC3)与线粒体的共定位情况;流式细胞术检测细胞周期分布;Western blotting检测Ⅱ型胶原(typeⅡCollagen)、蛋白聚糖(aggrecan)、活化型Caspase-3(cleaved Casase-3)、NLRP3、Caspase-1、Parkin、LC3、选择性自噬接头蛋白-1(sequestosome-1,SQSTM1/p62)、研究SIRT3、B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)以及Bcl-2关联X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)蛋白表达;原位末端标记法(Td T-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)检测细胞凋亡;荧光探针检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和线粒体活性氧(mitochondrial ROS,mt ROS);比色法检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平。结果与对照组比较,IL-1β组髓核细胞存活率、typeⅡCollagen和aggrecan水平以及Ki67荧光强度均显著降低(P<0.05),而G0/G1期细胞分布比例则明显升高(P<0.05)。与IL-1β组比较,ABPS处理组细胞存活率、typeⅡcollagen和aggrecan蛋白水平以及Ki67荧光强度升高(P<0.05),G0/G1期细胞分布比例明显降低(P<0.05)。此外,与对照组比较,IL-1β组髓核细胞中SOD和GSH水平降低(P<0.05),MDA、ROS、TUNEL阳性细胞、NLRP3、Caspase-3、cleaved Caspase-3和Caspase-1蛋白水平明显升高(P<0.05)。ABPS处理逆转了IL-1β处理对髓核细胞氧化应激、凋亡和NLRP3炎性小体活化的影响。此外,ABPS处理减弱了IL-1β处理诱导的髓核细胞MMP降低和mtROS升高(P<0.05)。ABPS增强了IL-1β处理髓核细胞中Parkin和LC3的表达(P<0.05),SQSTM1/p62蛋白表达进一步降低(P<0.05)。Parkin shRNA阻断了ABPS对IL-1β处理髓核细胞线粒体自噬、氧化应激、凋亡和NLRP3炎性小体的影响(P<0.05)。此外,IL-1β处理组髓核细胞中的SIRT3蛋白水平降低(P<0.05),ABPS处理后细胞中的SIRT3蛋白水平升高(P<0.05)。3-TYP阻断了ABPS对IL-1β处理髓核细胞中Parkin介导线粒体自噬的调节作用(P<0.05)。结论ABPS可通过调控SIRT3/Parkin信号通路介导的线粒体自噬,减轻IL-1β诱导的髓核细胞氧化应激和NLRP3炎性小体活化。
