PMID激活Nrf2-ARE信號通路的機(jī)制及其抗氧化作用研究.pdf

1、在二相解毒酶與抗氧化基因的增強(qiáng)子序列中存在一種順式作用元件，叫做抗氧化反應(yīng)元件（ARE,antioxidantresponseelements）。Nrf2(Nuclearfactor(erythroid-derived2)-like2)是CNC（Cap?n‘Collar）家族的轉(zhuǎn)錄因子，它與ARE結(jié)合并調(diào)控ARE元件介導(dǎo)的靶基因表達(dá)。在氧化應(yīng)激條件下，Nrf2/ARE信號通路被誘導(dǎo)激活來抵抗活性氧和異生毒素導(dǎo)致的細(xì)胞損傷。
　　本

2、實驗室前期建立了基于ARE報告基因的抗氧化活性化合物高通量篩選模型，通過對188種化合物的篩選，獲得一類2-吲哚啉酮衍生物，可明顯激活A(yù)RE報告基因，其中以PMID(3-(3-Pyridylmethylidene)-2-Indolinone)活性最佳。已有研究證實2-吲哚啉酮可抑制蛋白質(zhì)激酶活性，在體內(nèi)具有抗腫瘤活性，但該類化合物在抗氧化通路中的作用尚無報道。PMID是本實驗室在2-吲哚啉酮結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上自行設(shè)計合成的新結(jié)構(gòu)化合物。在本研究

3、中發(fā)現(xiàn)，PMID能夠激活Nrf2/ARE信號通路，表現(xiàn)在誘導(dǎo)ARE介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)Nrf2的DNA結(jié)合活性，上調(diào)抗氧化基因的表達(dá)。此外，還發(fā)現(xiàn)PMID可通過降低Nrf2蛋白質(zhì)降解速度進(jìn)而增強(qiáng)其穩(wěn)定性來上調(diào)Nrf2的蛋白質(zhì)水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PMID能夠減少Nrf2的泛素化水平并阻斷Cullin3(Cul3)-Keap1的相互作用。p38MAPK和磷酸化過程可能參與了PMID對Nrf2/ARE通路的激活。為進(jìn)一步確定PMID對Nrf2/A

4、RE信號通路的激活，檢測了PMID對小鼠體內(nèi)抗氧化物表達(dá)水平的影響，結(jié)果顯示，PMID可明顯上調(diào)BALB/c小鼠肝臟、腎臟中SOD酶活性及GSH含量。
　　Nrf2/ARE信號通路的活化是細(xì)胞抵抗氧化應(yīng)激損傷的重要機(jī)制。因此進(jìn)一步研究了PMID對各種氧化應(yīng)激條件誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PMID預(yù)處理可以抑制6-OHDA(6-hydroxydopamine)誘導(dǎo)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞SH-SY5Y增殖抑制。此外，在小鼠體內(nèi)給予PM

5、ID預(yù)處理可降低電離輻射損傷，主要表現(xiàn)在降低死亡率，減輕血液系統(tǒng)損傷，減緩輻射導(dǎo)致的體重下降等。
　　同時，還制備了Nrf2和Keap1的三個原核表達(dá)截短體蛋白質(zhì)，為研究Nrf2-Keap1相互作用動力學(xué)及藥物篩選奠定基礎(chǔ)。
　　綜上，研究發(fā)現(xiàn)2-吲哚啉酮衍生物PMID可提高Nrf2蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，增強(qiáng)Nrf2的DNA結(jié)合活性，進(jìn)而激活Nrf2/ARE信號通路，上調(diào)抗氧化相關(guān)基因的表達(dá)，增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化能力，并對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)