线粒体辅酶Q通过PI3K/Akt途径减轻脂多糖诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞线粒体依赖性凋亡
线粒体辅酶Q通过PI3K/Akt途径减轻脂多糖诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞线粒体依赖性凋亡
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DOI：
10.3760/cma.j.cn121430-20211221-01899
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
方强
中科院分区：
文献类型：
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作者：
周家奇;高静;方强
目的观察线粒体辅酶Q(MitoQ)在脂多糖(LPS)诱导的Ⅱ型肺泡上皮细胞线粒体依赖性凋亡中的保护作用及分子机制。方法体外培养Ⅱ型肺泡上皮细胞株A549,采用不同浓度LPS处理细胞,构建急性肺损伤(ALI)模型,根据半数抑制浓度(IC_(50))得出LPS最佳刺激浓度;采用不同浓度MitoQ对细胞进行预处理,确定MitoQ最佳干预浓度。将细胞分为4组:空白对照组使用正常培养基;LPS组在正常培养基中加入10 mg/L的LPS刺激细胞24 h;MitoQ+LPS组用1 μmol/L的MitoQ预处理细胞60 min,然后用含10 mg/L LPS的培养基处理细胞24 h;MitoQ+磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)选择性抑制剂LY294002+LPS组用1 μmol/L的MitoQ和20 μmol/L的LY294002预处理细胞60 min,然后用含10 mg/L LPS的培养基处理细胞24 h。采用细胞增殖与毒性检测试剂盒(CCK-8)检测细胞活性;采用流式细胞仪和原位末端缺刻标记法(TUNEL)检测细胞凋亡率;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测凋亡蛋白Bax、抗凋亡蛋白Bcl-2及PI3K/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(Akt)通路蛋白PI3K的表达和Akt磷酸化水平。结果根据抑制率曲线计算得岀LPS对A549细胞的IC_(50)为11.06 mg/L,故选择10 mg/L作为LPS的刺激浓度。随着MitoQ预处理浓度增加,经10 mg/L的LPS刺激后,细胞活性呈先上升后下降趋势。根据细胞活性曲线计算得岀MitoQ对细胞的最适浓度为1 μmol/L。MitoQ预处理可减弱LPS诱导的线粒体依赖性凋亡,表现为细胞凋亡率较LPS组明显降低〔流式细胞仪:(8.73±0.25)%比(18.10±0.70)%, TUNEL:(12.30±0.82)%比(21.43±0.86)%,均P<0.05〕,Bax表达显著下降(Bax/β-actin:0.58±0.03比1.06±0.10, P<0.05),Bcl-2表达显著上升(Bcl-2/β-actin:1.03±0.06比0.53±0.07,P<0.05),且PI3K表达及Akt磷酸化水平显著升高〔PI3K蛋白(PI3K/β-actin):1.20±0.02比0.96±0.04,磷酸化Ak(t p-Akt)蛋白(p-Akt/t-Akt):1.22±0.08比0.92±0.04,均P<0.05〕。LY294002预处理可抑制MitoQ对细胞的抗凋亡作用,表现为凋亡率较MitoQ+LPS组显著增加〔流式细胞仪:(14.50±0.57)%比(8.73±0.25)%,TUNEL:(16.50±0.53)%比(12.30±0.82)%,均P<0.05〕,Bax表达显著上升(Bax/β-actin:0.95±0.03比0.58±0.03,P<0.05),Bcl-2显著下降(Bcl-2/β-actin: 0.62±0.03比1.03±0.06,P<0.05),同时PI3K表达及Akt磷酸化水平均显著降低〔PI3K蛋白(PI3K/β-actin): 0.90±0.05比1.20±0.02,p-Akt蛋白(p-Akt/t-Akt):0.89±0.02比1.22±0.08,均P<0.05〕。结论MitoQ可通过激活PI3K/Akt通路改善LPS诱导的A549细胞线粒体依赖性凋亡,为治疗LPS诱导的ALI提供了新的思路。