厚朴酚缓解热应激诱导的小肠上皮细胞损伤及其分子机制

• 来源期刊: 浙江大学学报（英文版）（B辑：生物医学和生物技术）
• 学科: 农学
• 关键词: 细胞周期阻滞 细胞损伤 热应激 IEC-6 厚朴酚
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 413-424
• 页数: 12页
• 分类号: S85
• 语种: 英文

摘要

目的：探讨厚朴酚（Mag）对热应激大鼠小肠上皮细胞（IEC-6）修复作用，并初步探讨其作用机制。<br>　　创新点：首次在大鼠小肠上皮细胞热应激模型中证明厚朴酚可明显降低细胞损伤程度，且此作用与细胞周期G1期相关。<br>　　方法：本试验采用大鼠小肠上皮细胞（IEC-6）为研究对象，将其分为五组：对照组（37°C，5%CO2），热应激组（42°C，3 h），热应激+厚朴酚低浓度组（5μmol/L），热应激+厚朴酚中浓度组（10μmol/L），热应激+厚朴酚高浓度组（20μmol/L）。采用MTS法复制热应激模型及厚朴酚药物浓度筛选；采用流式细胞术检测热应激造成大鼠小肠上皮细胞细胞周期阻滞及不同浓度厚朴酚缓解细胞周期阻滞情况；利用电子显微镜观察热应激造成的细胞损伤情况；利用荧光电子显微镜观察EdU染色后，热应激对细胞增殖情况的影响及不同浓度厚朴酚的修复作用；采用荧光定量聚合酶链反应（PCR）技术检测热应激对细胞周期基因表达影响及不同浓度厚朴酚对细胞周期基因调节作用，采用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术检测热应激对细胞周期蛋白表达的影响及不同浓度厚朴酚对细胞周期蛋白修复作用。<br>　　结论：流式细胞术显示热应激造成IEC-6细胞周期阻滞在 G1期（96.5%），而三种浓度厚朴酚均可以缓解细胞周期阻滞现象且呈剂量依赖性（5μmol/L 88.8%，10μmol/L 81.0%，20μmol/L 73.5%）。热应激导致阻滞细胞分裂的G1期基因p21、p27和Rb 显著上调（P<0.01），显示细胞周期阻滞，不同浓度厚朴酚下调这三个基因表达且呈剂量依赖性；促进细胞分裂的G1期基因E2F1、CDK4和cyclin D1表达显著下调（P<0.01），显示细胞周期阻滞不能正常增值，厚朴酚有效上调这三个基因表达水平。热应激导致 G1期阻滞细胞分裂蛋白p21及p27上调显著（P<0.01），厚朴酚有效下调p21及p27蛋白表达，且在20μmol/L浓度时效果最佳；而 G1期促进细胞分裂蛋白 pRb、E2F1、CDK4和cyclin D1（CCND1）在热应激下表达显著下调（P<0.01），厚朴酚具有一定上调以上四个蛋白的作用，且在20μmol/L浓度时效果最佳。厚朴酚作为天然成分药物，通过缓解热应激造成的 IEC-6细胞 G1期细胞周期阻滞，具有缓解热应激造成的细胞损伤能力，有望作为预防畜禽热应激的饲料添加剂。