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白术内酯Ⅲ调控ASCT2介导的线粒体-溶酶体互作诱导肝星状细胞衰老的抗肝纤维化机制研究

符秋雨 王飞虾 张峰 郑仕中 付金柏

符秋雨, 王飞虾, 张峰, 郑仕中, 付金柏. 白术内酯Ⅲ调控ASCT2介导的线粒体-溶酶体互作诱导肝星状细胞衰老的抗肝纤维化机制研究[J]. 南京中医药大学学报, 2024, 40(4): 341-349. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2024.0341
引用本文: 符秋雨, 王飞虾, 张峰, 郑仕中, 付金柏. 白术内酯Ⅲ调控ASCT2介导的线粒体-溶酶体互作诱导肝星状细胞衰老的抗肝纤维化机制研究[J]. 南京中医药大学学报, 2024, 40(4): 341-349. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2024.0341
FU Qiuyu, WANG Feixia, ZHANG Feng, ZHENG Shizhong, FU Jinbai. Study on the Anti-Liver Fibrosis Mechanism of Atractylenolide Ⅲ Regulating ASCT2-Mediated Mitochondria-Lysosome Interaction to Induce Hepatic Stellate Cell Senescence[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2024, 40(4): 341-349. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2024.0341
Citation: FU Qiuyu, WANG Feixia, ZHANG Feng, ZHENG Shizhong, FU Jinbai. Study on the Anti-Liver Fibrosis Mechanism of Atractylenolide Ⅲ Regulating ASCT2-Mediated Mitochondria-Lysosome Interaction to Induce Hepatic Stellate Cell Senescence[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2024, 40(4): 341-349. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2024.0341

白术内酯Ⅲ调控ASCT2介导的线粒体-溶酶体互作诱导肝星状细胞衰老的抗肝纤维化机制研究

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2024.0341
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目 82374124

国家自然科学基金面上项目 82073914

国家自然科学基金面上项目 82173874

国家自然科学基金面上项目 82274185

国家自然科学基金面上项目 82000572

江苏省自然科学基金面上项目 BK20230458

江苏省高校自然科学研究一般项目 23KJB310017

中国科学院青年精英科学家资助计划 2022-QNRC2-B15

详细信息
    作者简介:

    符秋雨, 女, 硕士研究生, E-mail: 992509079@qq.com

    通讯作者:

    付金柏, 男, 副主任中药师, 主要从事肝纤维化疾病的研究, E-mail: 1918598016@qq.com

    郑仕中, 男, 教授, 主要从事肝纤维化疾病的研究, E-mail: nytws@njucm.edu.cn

  • 中图分类号: R285.5

Study on the Anti-Liver Fibrosis Mechanism of Atractylenolide Ⅲ Regulating ASCT2-Mediated Mitochondria-Lysosome Interaction to Induce Hepatic Stellate Cell Senescence

  • 摘要:   目的  探究白术内酯Ⅲ诱导肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC)衰老抗肝纤维化作用及机制。  方法  ASCT2 siRNA及白术内酯Ⅲ(40 μmol·L-1)分别作用于人源肝星状细胞LX2以抑制ASCT2, MTT评估细胞活力, EdU法检测细胞增殖, 细胞衰老β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色检测细胞衰老; Western blot检测LX2细胞中LC3-Ⅱ/Ⅰ比值的变化, 激光共聚焦检测LC3自噬流和错误蛋白堆积的变化, 同时观察溶酶体标记物LAMP1的荧光情况, 以检测溶酶体功能和数量; 试剂盒检测LX2细胞内ROS、MDA水平及SOD活力, 流式细胞术分析线粒体ROS水平及膜电位。构建CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型, 白术内酯Ⅲ 20、30、40 mg·kg-1治疗性给药, HE、Masson和Sirius Red染色观察肝脏组织破坏以及胶原沉积情况, Western blot检测各组小鼠P21、P16表达水平, SA-β-Gal染色以及免疫组化分析衰老细胞的情况和来源。  结果  抑制ASCT2后, LX2细胞活力降低、衰老增加(P<0.01), 同时细胞自噬功能增强、溶酶体数量增多但功能减弱, 加入氯喹(Chloroquine,CQ)清除溶酶体后, 细胞活力和自噬功能增加(P<0.01)。抑制ASCT2后, LX2细胞内MDA、ROS水平上升, SOD活力下降(P<0.01), 其中线粒体ROS水平上升及膜电位下降(P<0.01), 加入鱼藤酮后, 细胞氧化还原稳态和溶酶体数量恢复(P<0.01)。体内实验结果表明, 与模型组比较, 白术内酯Ⅲ改善肝组织结构破坏以及胶原沉积, 诱导肝纤维化小鼠肝组织中的HSC发生衰老, 抑制HSC活化标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达, 促进衰老指标P16、P21的表达(P<0.01)。  结论  白术内酯Ⅲ通过抑制ASCT2诱导线粒体ROS增多、膜电位下降, 进一步促进HSC自噬功能增强、溶酶体数量增多和功能减弱, 从而诱导活化型HSC发生衰老。

     

  • 图  1  白术内酯Ⅲ抑制ASCT2诱导HSC衰老

    注:A.MTT检测细胞活力; B.流式细胞术检测EdU细胞增殖; C.光学显微镜观察并定量SA-β-Gal衰老染色的细胞; 与空白组比较, * *P<0.01。标尺=50 μm。

    Figure  1.  Atractylenolide Ⅲ inhibited ASCT2 to induce HSC senescence

    图  2  白术内酯Ⅲ抑制ASCT2诱导溶酶体依赖性的HSC衰老

    注: 使用ASCT2 siRNA或白术内酯Ⅲ处理LX2细胞,A.Western blot检测LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ的表达情况; B~C.LC3探针检测溶酶体功能; D~E.溶酶体标记物LAMP1荧光质粒检测溶酶体数量; F.错误蛋白堆积ProteoStat染色检测溶酶体功能。使用ASCT2 siRNA或白术内酯Ⅲ及CQ处理LX2细胞,G.Western blot检测LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ的表达情况; H.MTT法评估细胞活力; I~J.溶酶体标记物LAMP1荧光质粒检测溶酶体数量; 与空白组比较, * *P<0.01;与ASCT2组比较, #P<0.05,##P<0.01;与白术内酯Ⅲ组比较, ΔΔP<0.01。标尺=150 μm。

    Figure  2.  Atractylenolide Ⅲ inhibited ASCT2 to induce lysosome-dependent HSC senescence

    图  3  白术内酯Ⅲ通过抑制ASCT2介导的线粒体-溶酶体互作诱导HSC的衰老

    注: 使用ASCT2 siRNA或白术内酯Ⅲ处理LX2细胞,A.HSC细胞中MDA、SOD、ROS水平; B.流式细胞术检测及定量分析线粒体ROS; C.流式细胞术测JC-1探针检孵育后的线粒体膜电位。使用ASCT2 siRNA或白术内酯Ⅲ及Rotenone处理LX2细胞,D.HSC细胞中MDA、SOD、ROS水平; E~F.溶酶体标记物LAMP1荧光质粒检测溶酶体数量; G~H.溶酶体探针检测溶酶体数量。与空白组比较, * * P<0.01;与ASCT2组比较, ## P<0.01;与白术内酯Ⅲ组比较, ΔΔ P<0.01。标尺=150 μm。

    Figure  3.  Atractylenolide Ⅲ induced HSC senescence through inhibition of ASCT2-mediated mitochondrial-lysosomal interaction

    图  4  白术内酯Ⅲ通过诱导HSC衰老抗肝纤维化

    注: A.HE、Masson和Sirius Red染色, 标尺=50 μm; B.Western blot分析衰老指标P16和P21蛋白表达;C.SA-β-Gal衰老染色以及α-SMA免疫组化染色的代表图像和量化, 标尺=25 μm, 箭头表示SA-B-Gal染色阳性的细胞。与空白组比较, * * *P<0.01;与CCl4组比较, ##P<0.01, ###P<0.001。标尺=50 μm。

    Figure  4.  Atractylenolide Ⅲ inhibited liver fibrosis by inducing HSC senescence

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-09
  • 网络出版日期:  2024-04-24
  • 发布日期:  2024-04-10

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