姜黄素对辐射诱导的胰腺外分泌细胞损伤的保护作用

将大鼠胰腺外分泌细胞(AR42J)分为实验组与对照组,两组细胞根据姜黄素处理水平又分为A/B/C/D/E 5个姜黄素处理组,分别经0、2、4、8、16 μM姜黄素处理,实验组予以一次性大剂量X射线照射(6 Gy),模拟急性辐射损伤事件。照后收集细胞蛋白行免疫印迹试验(Wensten-blot)检测凋亡相关蛋白PARP、BCL-2,应激及能量代谢相关因子HIF-1ɑ、LDHA、PDH表达情况,MTT法检测细胞增殖活力,荧光酶标仪检测细胞ATP及ROS生成情况。清洁级大鼠24只随机分为对照组、单纯加药组、单纯照射组、照射+加药组,予以12 Gy X射线照射或假照射,射后24小时处死并解剖取出胰腺组织,Wensten-blot检查能量代谢相关蛋白表达情况,以探讨姜黄素在胰腺外分泌细胞辐射损伤中的作用及其机制。结果表明,与对照组相比,单纯照射组细胞在受照24 h后,凋亡蛋白PARP表达升高,BCL-2蛋白下调,线粒体膜电位下降表明线粒体受损。辐照促使缺氧诱导因子HIF-1α表达上调,介导糖酵解的关键因子LDHA表达增强,PDH表达下调。细胞增殖活力下降,ROS生成增多,沉默HIF-1表达在一定程度上抑制了辐照诱导的这种能量代谢转变。经姜黄素预处理,纠正了HIF-1α及LDHA的表达上调,部分恢复PDH表达,有效清除氧自由基,并且对细胞的增殖能力及ATP生成具有正向作用。动物实验显示辐照诱导HIF-1α表达加强,调控能量代谢相关蛋白表达发生改变,LDHA表达增强,PDH表达下调;经姜黄素预处理,纠正了HIF-1α上调所介导的能量代谢相关蛋白的表达变化,趋势与细胞实验相符。以上结果说明,胰腺外分泌细胞在电离辐射损伤下,通过上调HIF-1α表达,促使能量代谢发生转变,糖酵解途径加强,而经线粒体的有氧氧化受到抑制。姜黄素通过下调HIF-1α,纠正了辐射诱导的细胞能量代谢紊乱,并有效清除氧自由基,保护线粒体,从而发挥其对胰腺外分泌细胞的辐射损伤的保护作用。