Защитный эффект и механизм действия эндофитных бактерий солодки против цисплатин-индуцированного повреждения клеток HEK293
Цисплатин (ЦП), как широко используемый в клинической практике противоопухолевый препарат, обладает значительным терапевтическим эффектом, но при этом имеет сильные побочные токсические эффекты. Основными проявлениями являются нефротоксичность, гепатотоксичность, ототоксичность и кардиотоксичность, причем особенно тяжелым является поражение почек. Оно имеет временную зависимость от дозы. Нефротоксичность, вызванная ЦП, может включать множество патогенетических механизмов, в том числе дисфункцию митохондрий, индукцию клеточного апоптоза, окислительный стресс и др. Поэтому эффективное снижение побочных токсических эффектов ЦП стало первоочередной задачей при расширении клинических доз ЦП, а поиск подходящих схем лечения или препаратов, синергически снижающих токсичность ЦП и повышающих его эффективность, стал основным направлением исследований в настоящее время.
В последние годы, с развитием традиционной китайской медицины, сочетание традиционной китайской медицины для повышения эффективности и снижения токсичности стало одним из основных направлений исследований. Солодка, как "детоксицирующая святая трава", обладает сладким и мягким вкусом, выполняет функции питания селезенки и ци, а также гармонизации различных лекарств. Ее активные ингредиенты могут облегчать симптомы отравления, снижать смертность и оказывать значительное детоксикационное действие на лекарства и токсины. Эндофитные бактерии относятся к категории лекарственных микробных ресурсов, под которыми понимаются грибы или бактерии, живущие внутри здоровых тканей и органов растений. В процессе длительной эволюции они подвергаются генетической рекомбинации с хозяином и получают гены растения-хозяина, производя лекарственные активные ингредиенты, такие же или похожие на те, что и у хозяина. Ман и др. обнаружили, что эндофитные штаммы солодки обладают теми же физиологическими эффектами, что и хозяин, и могут метаболизировать сапонины и флавоноидные активные ингредиенты, аналогичные солодке, оказывая фармакологическое антибактериальное и антиоксидантное действие. Янг и др. обнаружили, что ферментационный бульон эндофитных бактерий солодки обладает противокашлевым эффектом, аналогичным эффекту отвара хозяина, общим количеством флавоноидов и общим количеством сапонинов. Наши предварительные экспериментальные исследования подтвердили, что эндофитные бактерии в солодке обладают различными фармакологическими эффектами, такими как антибактериальный, противовоспалительный, отхаркивающий и противоопухолевый. Они могут метаболизировать глицирризинат аммония, глицирризин и глицирризин, которые сходны с солодкой-хозяином. Таким образом, эндофитные бактерии в солодке могут оказывать детоксикационное действие, аналогичное солодке. Предыдущие эксперименты по детоксикации показали, что солодка может эффективно облегчить почечную токсичность, вызванную CP. Однако до сих пор не проводилось систематического исследования механизма нефротоксичности, вызванной CP эндофитными бактериями в солодке.

Поэтому целью данной статьи является создание модели повреждения клеток HEK293, индуцированного ЦП, с помощью экспериментов in vitro, а также изучение защитного эффекта и механизма действия эндофитных бактерий солодки на клетки HEK293, индуцированные ЦП. Для того, чтобы обеспечить основу для совместного применения эндофитных бактерий солодки и CP для повышения эффективности и снижения токсичности, и обеспечить теоретическую ссылку на детоксикационный эффект эндофитных бактерий солодки, дальнейшее расширение фармакологических эффектов эндофитных бактерий солодки.

Являясь основным выделительным органом организма, CP в основном выводится через почки и накапливается в проксимальных канальцах, образуя высокую концентрацию и состояние длительного накопления, способствуя генерации ROS и ингибируя ее метаболическую деградацию ферментами, что приводит к большому накоплению ROS в организме, которая, в свою очередь, индуцирует апоптоз клеток и вызывает повреждение почек. Солодка обладает фармакологическими эффектами противоопухолевого, противовоспалительного, антиоксидантного действия, а также способностью убирать свободные радикалы, что может уменьшить образование ROS и улучшить состояние апоптоза клеток. Эндофитные бактерии солодки сосуществуют с солодкой и относятся к лекарственным микробным ресурсам. Они обладают фармакологической активностью, сходной с активностью солодки-хозяина, и могут уменьшить повреждение почек, вызванное конским волосом. Они также способны улучшать нефротоксичность цисплатина. В данном исследовании использовался МТТ-анализ для измерения абсорбции различных групп лекарственного воздействия. Результаты показали, что повреждение клеток HEK293, вызванное CP, зависело от времени и дозы. По сравнению с группой CP, группа лечения эндофитными бактериями солодки значительно улучшила повреждение клеток, и разница была статистически значимой (P<0,01). Под инвертированным микроскопом было замечено, что морфология клеток в группе комбинированного лечения значительно уменьшилась, а способность к адгезии восстановилась, что соответствует литературным данным. Анализ проточной цитометрии показал, что по сравнению с группой Con в группе CP значительно повысился уровень апоптоза (P<0,01). По сравнению с группой CP, уровень апоптоза в группе комбинированной терапии был снижен, а группа CPJT-H имела наиболее значительный эффект (P<0,01). В соответствии с результатами МТТ-анализа, это позволяет предположить, что эндофитные бактерии солодки оказывают защитное действие против CP-индуцированного повреждения клеток HEK293.
Процесс апоптоза клеток очень сложен и может быть разделен на эндогенные пути, экзогенные пути и пути стресса эндоплазматического ретикулума. Ключевую роль в клеточном апоптозе играет семейство Bcl-2, включающее антиапоптотические белки, такие как Bcl-2, и проапоптотические белки, такие как Bax. Bcl-2 играет важную регуляторную роль в митохондриальном пути апоптоза и может вызывать апоптоз клеток, активируя нижележащие гены. Каспаза-3, каспаза-8 и каспаза-9 являются основными компонентами семейства каспаз и часто используются в качестве важных индикаторов для определения степени апоптоза клеток. GRP78 и CHOP - маркерные белки стресса эндоплазматического ретикулума и важные компоненты индуцированного стрессом эндоплазматического ретикулума клеточного апоптоза. Исследуя семейство Bcl-2, семейство каспаз и белки апоптоза, вызванного стрессом эндоплазматического ретикулума, был изучен механизм защиты эндофитных бактерий солодки от апоптоза, вызванного ЦП, в клетках HEK293. Результаты эксперимента показали, что по сравнению с группой Con вмешательство CP увеличивало относительные уровни экспрессии мРНК и белка Bax, Caspase-3, Caspase-8, Caspase-9, GRP78 и CHOP (P<0,05, P<0,01), в то время как относительные уровни экспрессии мРНК и белка Bcl-2 снижались (P<0,01). По сравнению с группой CP, вмешательство различных терапевтических препаратов эндофитных бактерий солодки показало определенную степень улучшения CP-индуцированного повреждения клеток HEK293. Относительные уровни экспрессии мРНК и белка Bax, Caspase-3, Caspase-8, Caspase-9, GRP78 и CHOP в группе CPJT-H были значительно снижены (P<0,05, P<0,01), а относительные уровни экспрессии мРНК и белка Bcl-2 повышены (P<0,01).
Таким образом, эндофитные бактерии солодки могут снижать апоптоз, индуцированный CP, в клетках HEK293 и смягчать нефротоксичность, индуцированную CP, путем подавления экспрессии проапоптотических белков Bax, Caspase-3, Caspase-8, Caspase-9, GRP78, CHOP и стимулирования экспрессии антиапоптотического белка Bcl-2. Это дает основание для совместного использования эндофитных бактерий солодки и CP для детоксикации и расширяет фармакологические эффекты эндофитных бактерий солодки.