胆红素减轻香烟烟雾提取物导致的巨噬细胞线粒体功能障碍及细胞焦亡

目的:1.使用香烟烟雾提取物(CSE)处理RAW264.7巨噬细胞,检测线粒体功能以及细胞焦亡过程中的相关分子水平,研究香烟烟雾对巨噬细胞线粒体功能和细胞焦亡的损伤作用及机制。2.探索胆红素在CSE导致的巨噬细胞线SCH727965体内实验剂量粒体功能损伤及细胞焦亡的保护效应及机制,为寻找新的靶点防治香烟烟雾暴露导致的儿童呼吸系统疾Forensic pathology病提供理论依据。方法:1.对CSE和胆红素的最佳处理条件进行摸索:设置不同浓度的CSE和胆红素处理RAW264.7巨噬细胞,使用CCK-8法检测细胞活性,观察CSE和胆红素对细胞活性的影响并确定CSE和胆红素对细胞的处理浓度和时间。2.细胞分组及处理:根据摸索出来的实验条件,将细胞分为四组:对照组(完全培养基)、CSE组(5%CSE或25%CSE)、胆红素组(0.2μM Bil)、胆红素+CSE组(0.2μM Bil+5%CSE或25%CSE)。3.细胞凋亡/坏死及细胞焦亡相关指标的检测:Annexin V-FITC/PI染色检测细胞坏死和凋亡情况;使用细胞免疫荧光检测NLRP3炎症小体的表达;ELISA检测细胞上清IL-1β和IL-18的表达。4.线粒体功能相关指标的检测:JC-1线粒体膜电位检测试剂盒检测细胞线粒体膜受损情况;ROS特异性染料DCFH-DA对小鼠巨噬细胞进行染色后,使用流式细胞计数法测定荧光强度及ROS阳性巨噬细胞数目比例;增强型ATP检测试剂盒检测细胞内ATP浓度。结果:1.CCK-8结果显示:0.1μM Bil、0.2μM Bil和1μM Bil组分别和对照组(0μM Bil)相比,细胞活性的差异无统计学意义(P>0.05)。大于1μM胆红素处理组(5μM Bil、10μM Bil和20μM Bil),和对照组(0μM Bil)相比,细胞活性降低(P<0.05),尤其是20μM胆红素最为明显(P<0.05);0.2μM的胆红素对细胞活性的影响呈时间依赖性,处理的时间越长,抑制细胞活性的作用越强。CSE对巨噬细胞活性的影响呈浓度和时间依赖性,浓度越大,时间越长,对细胞活性的抑制作用越强;CSE处理细胞24小时,和对照组相比,1%CSE组巨噬细胞活性增加(P<0.05),5%CSE组和25%CSE组的细胞活性降低(P<0.05);0.2μM的胆红素预处理细胞24小时,能减轻5%CSE对细胞活性的抑制(P<0.05),而对25%CSE组的细胞活性的影响差异无统计学意义(P>0.05)。2.通过流式细胞术发现:和对照组相比,5%和25%CSE组细胞坏死率增加凋亡率降低;和5%CSE组相比,25%CSE组细胞坏死率增加,凋亡率降低,以上差异均有统计学意义(P<0.05)。胆红素预处理细胞24小时,0.2μM Bil+5%CSE组和0.2μM Bil+25%CSE组和未被胆红素处理组(5%CSE组和25%CSE组)相比,细胞坏死率降低(P<0.05),凋亡率增加(P<0.05)。3.和对照组相比,5%CSE组和25%CSE组NLRP3表达增加,IL-1β和IL-18水平增加;和未经胆红素预处理的组别(5%CSE和25%CSE)相比,胆红素预处理组(0.2μM Bil+5%CSE组和0.2μM Bil+25%CSE)NLRP3的表达量降低,IL-1β和IL-18水平降低。4.和对照组相比,CSE组(5%和25%CSE)巨噬细胞内ROS增加,线粒体膜电位降低,细胞内ATP浓度降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。和未被胆红素预处理的CSE组CP-456773采购(5%和25%CSE)相比,胆红素预处理组(0.2μM Bil+5%CSE和0.2μM Bil+25%CSE)细胞内ROS含量降低,线粒体膜电位增加,细胞内ATP浓度增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:CSE可导致巨噬细胞线粒体功能障碍、细胞活性降低以及细胞焦亡的发生。胆红素能减轻CSE导致的巨噬细胞线粒体功能障碍及细胞焦亡。