芍药苷通过线粒体依赖途径改善年龄相关性听力损失的分子机制研究

摘要

目的 探讨芍药苷（Pae）通过组织蛋白酶S（CTSS）-脑源性神经营养因子（BDNF）通路介导线粒体依赖途径改善年龄相关性听力损失（AHL）的分子机制。方法 生物信息学方法分析芍药苷、AHL与线粒体损伤交集靶点。将HEI-OC1细胞分为空白对照（Mock）组、多柔比星（DOXO）组、DOXO+Pae组，测定细胞生物学行为与线粒体功能差异，包括细胞增殖检测试剂盒8（CCK-8）检测细胞活力、缺口末端标记法（TUNEL）检测细胞凋亡、蛋白质印迹检测细胞衰老标志物(p53和p21^WAF1/Cip1),试剂盒测定线粒体膜电位（MMP）与三磷酸腺苷（ATP）水平，蛋白质印迹检测裂解半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（cleaved Caspase-3）蛋白表达变化。将HEI-OC1细胞分为Mock组、DOXO组、DOXO+oe-CTSS组、DOXO+si-CTSS组，检测细胞生物学行为与线粒体功能差异，蛋白质印迹测定CTSS与BDNF蛋白表达水平。构建小鼠AHL模型，研究芍药苷对体内AHL进展的影响。结果 生物信息分析结果显示CTSS为芍药苷、AHL与线粒体损伤交集靶点之一。与Mock组相比，DOXO组细胞活力降低、凋亡率增加、p53和p21^WAF1/Cip1表达增强、MMP与ATP水平降低、cleaved Caspase-3表达增强；与DOXO组相比，DOXO+Pae组与DOXO+si-CTSS组细胞活力均增加、凋亡率减少、p53和p21^WAF1/Cip1表达减弱、MMP与ATP水平增加、cleaved Caspase-3表达下降；而DOXO+oe-CTSS组细胞活力降低、凋亡率增加、p53和p21^WAF1/Cip1表达增强、MMP与ATP水平降低、cleaved Caspase-3表达增高。此外，与Mock组相比，DOXO组CTSS蛋白表达增加、BDNF蛋白表达降低；与DOXO组相比，DOXO+oe-CTSS组CTSS蛋白表达进一步增加、BDNF蛋白表达降低，而DOXO+si-CTSS组CTSS蛋白表达下降、BDNF蛋白表达增强。动物实验进一步证实芍药苷能够抑制AHL进展。结论 芍药苷可能通过CTSS-BDNF通路影响线粒体功能改善AHL。

关键词

芍药苷 / 组织蛋白酶S / 脑源性神经营养因子 / 线粒体损伤 / 年龄相关性听力损失