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今天这篇文章来自宁夏医科大学团队于10月22日在线发表在“Redox Biol”杂志上的文章,该文章9月28投稿,10月21接受,22日就线上发表了!这速度快点没得说!甄博必须把它拿出来给小伙伴们扒一扒他有哪些过人之处!
先说一下这个中科院1区Top生物学期刊Redox Biology,该期刊主要接受健康和疾病领域中氧化还原生物学相关的创新研究,近五年IF都是10分左右,而且国人排名第二,重要的是官网显示初审周期为2周,平均1~2个月左右录用,最快21天(3周)接收,速度算是很快了!有需要的宝子可以试试哦,话不多说,下面咱们来看看文章亮点!
该文章设计思路主要围绕研究“药食同源”草本植物甘草的提取物异甘草原素(ISL)对脑缺血再灌注损伤的神经保护效果及其潜在分子机制。利用DIA-Based定量蛋白质组学分析技术,揭示了ISL处理后的差异蛋白的表达;机制方面从线粒体和氧化应激的角度进行了深入的研究。同时结合了体内和体外实验,干湿结合使得研究结果更加全面和可靠;同时,这种经典思路结合国自然热点的方式最适合课题设计和项目申请,也是审稿人最钟爱的。您想不想也结合组学分析或者是它生信手段给文章添彩?想了解更多的可以滴滴甄博哦!
题目:异甘草素通过激活Nrf2通路,减轻氧化应激,改善线粒体功能障碍,从而减轻脑缺血再灌注损伤
杂志:Redox Biol (IF 10.7)
发表时间:2024.11
研究背景
缺血性卒中(IS)是脑血管疾病的主要病因包括脑损伤,然而,由于治疗时间较短和潜在出血风险,很少有患者能从现有治疗中获益。此外,溶栓引起的脑缺血再灌注损伤(IRI)会进一步加重脑损伤。因此,迫切需要阐明CIRI的潜在机制,并开发新的治疗方法来预防CIRI。
机制示意图
研究思路
研究结果
1.ISL治疗可减轻MCAO诱导的脑损伤、神经功能缺损和组织病理学损伤
为了评价ISL对MCAO触发的脑损伤的治疗潜力,作者首先用ISL处理小鼠7天。TTC染色结果(图1)表明ISL预处理明显减轻了神经元的损伤,其特征在于相对较低程度的变性和较高的神经元完整性,因此,这些结果表明ISL减轻了CIRI后的组织病理学损伤
图1 ISL可减轻MCAO诱导的小鼠脑损伤、神经功能缺损和组织病理学损伤
2.ISL提高了细胞活力,阻止了OGD诱导的PC12细胞DNA损伤
在体外进一步证实了ISL对CIRI的神经保护作用。在OGD损伤后24 h,观察PC 12细胞的存活率、Na+-K+-ATP酶活性、MnSOD活性及DNA完整性。MTT法显示(图2)结果表明,ISL对OGD诱导的PC12细胞损伤具有一定的神经保护作用,这与作者的体内实验结果一致。
图2 ISL可抑制OGD诱导的PC12细胞死亡和抗氧化酶活性的消耗,减轻DNA损伤
3.ISL调节氧化还原稳态和线粒体功能
为了阐明ISL在神经保护中的潜在机制,作者利用蛋白质组学分析了假手术组、MCAO组和ISL治疗组小鼠之间的差异表达蛋白(图3)。因此,推测ISL可能通过降低氧化应激和改善线粒体功能来改善细胞氧化还原稳态。
图3 基于DIA的定量蛋白质组学分析结果(n = 4)
4.ISL通过激活Nrf2/HO-1信号通路减轻氧化应激损伤
为探讨Nrf 2信号通路是否参与ISL的神经保护作用,采用免疫荧光和Western blotting方法检测缺血脑组织中Nrf 2信号通路相关蛋白的表达。如图5所示,在假手术组中,仅在皮质、海马CA 1和海马CA 3区观察到少量Nrf 2免疫阳性神经元。
图4 ISL处理促进了Nrf2的核转位和下游抗氧化酶蛋白的表达
5.ISL通过改善线粒体生物发生、线粒体融合-裂变平衡和线粒体自噬来恢复线粒体功能
据报道,PGC-1α、Nrf 1和TFAM广泛参与了线粒体的生物发生过程。Western印迹分析(图5)显示PGC-1α的蛋白水平参与线粒体生物合成的过程。蛋白质印迹分析显示,与参与线粒体生物发生过程的MCAO组相比,MCAO组中PGC-1α、Nrf 1和TFAM的蛋白质水平显著降低。Western blot分析显示,MCAO组PGC-1α、Nrf 1和TFAM的蛋白水平显著降低(P <0.01,P < 0.001,P < 0.001)。
图5 ISL可促进线粒体生物合成、线粒体融合-分裂平衡和线粒体吞噬
6.ISL促进Keap1/Nrf2的解离和Nrf2与ARE的结合
由于作者的研究结果表明ISL的神经保护作用在体内涉及Nrf 2/HO-1信号通路,因此接下来探讨ISL的分子机制。如图6所示,Co-IP分析结果显示,与OGD组相比,ISL组中Keap 1/Nrf 2复合物的水平显著降低,表明ISL加速了Nrf 2从Keap 1/Nrf 2异二聚体的解离。
图6 ISL可促进PC 12细胞中Keap 1/Nrf 2的解离及Nrf 2与ARE的结合
7.ISL通过激活Keap1/Nrf2通路和改善线粒体功能抑制小鼠神经元凋亡
Keap 1/Nrf 2抗氧化通路是IS过程中调控细胞生长和凋亡的重要信号通路。在实验中,ISL在体内进行了潜在的抗凋亡活性。如图7所示,假手术组皮质、海马CA 1区和海马CA 3区的TUNEL阳性细胞极少,而MCAO组TUNEL/NeuN阳性细胞数量显著增加(P < 0.001,P < 0.001,P < 0.001)。总之,这些发现表明ISL显著抑制了MCAO诱导的神经元凋亡,部分原因是Keap 1/Nrf 2通路的激活和小鼠线粒体功能的改善。
图7 ISL通过激活Keap 1/Nrf 2信号通路和改善线粒体功能抑制小鼠神经元凋亡
文章小结
总之,这篇文章通过结合体内外实验模型,系统地评估了ISL对CIRI的保护效果,并从多个层面探究了其潜在的分子机制。这种研究思路既经典又好出成果,有需要的滴滴甄博为您量身定制:课题设计、生信分析,思路复现,通通是甄博的擅长领域!
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