外源性硫化氢通过PI3K/Akt/eNOS通路改善过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞衰老
Exogenous Hydrogen Sulfide Improves Hydrogen Peroxide-Induced Senescence of Human Umbilical Vein Endothelial Cells via PI3K/Akt/eNOS Pathway
- 中山大学学报（医学科学版） 2021年42卷第4期 页码：535-542
- 作者机构：
1.中山市人民医院/中山大学附属中山医院重症医学科，广东 中山 528400
2.中山大学附属第三医院心血管内科，广东 广州 510630
3.中山大学中西医结合研究所，广东 广州 510630
- 作者简介：
牛海名，硕士，主治医师，研究方向：心血管病的防治及脓毒症休克心肺功能损伤的干预，E-mail： nhmlyzh@qq.com
- 基金信息：国家自然基金(81370447);广东省省科技计划项目(2016A050502014);中山市社会公益科技基金(2019B1053)
DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2021.0408
中图分类号： R339.3+8收稿：2021-03-18，
纸质出版：2021-07-20
- 稿件说明：
移动端阅览
牛海名,李建伟,陈妙莲等.外源性硫化氢通过PI3K/Akt/eNOS通路改善过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞衰老[J].中山大学学报（医学科学版）,2021,42(04):535-542.
NIU Hai-ming,LI Jian-wei,CHEN Miao-lian,et al.Exogenous Hydrogen Sulfide Improves Hydrogen Peroxide-Induced Senescence of Human Umbilical Vein Endothelial Cells via PI3K/Akt/eNOS Pathway[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2021,42(04):535-542.
牛海名,李建伟,陈妙莲等.外源性硫化氢通过PI3K/Akt/eNOS通路改善过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞衰老[J].中山大学学报（医学科学版）,2021,42(04):535-542. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2021.0408.
NIU Hai-ming,LI Jian-wei,CHEN Miao-lian,et al.Exogenous Hydrogen Sulfide Improves Hydrogen Peroxide-Induced Senescence of Human Umbilical Vein Endothelial Cells via PI3K/Akt/eNOS Pathway[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2021,42(04):535-542. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2021.0408.
摘要
目的
2
本研究拟探讨磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮合酶（PI3K /Akt /eNOS）通路对硫化氢（H
2
S）改善内皮细胞衰老的作用。
方法
2
建立60 μmol/L过氧化氢（H
2
O
2
）诱导的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）衰老模型；衰老模型的评估及不同浓度硫氢化钠（NaHS）预处理对衰老的作用均通过检测纤溶酶原激活物抑制剂1（PAI-1）的表达水平和衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）染色阳性率来研究评估。同时通过Western blot法检测各组内皮细胞中蛋白激酶B（Akt）蛋白、磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）蛋白和内皮型一氧化氮合酶（eNOS）蛋白的表达，通过硝酸盐还原酶法检测一氧化氮（NO）含量。
结果
2
与对照组相比，HUVEC经60 μmol/L H
2
O
2
预处理后，能显著提高细胞SA-β-gal阳性率和PAI-1的表达。而NaHS的预处理可以显著减少PAI-1的表达和细胞SA-β-gal阳性率，但可增加p-Akt蛋白、eNOS蛋白的表达及增加NO含量。
结论
2
NaHS可以改善H
2
O
2
诱导的内皮细胞衰老，其机制与PI3K/Akt/eNOS通路有关。
Abstract
Objective
2
To investigate the role of PI3K/Akt/eNOS signaling pathway in the protective effect of hydrogen sulfide（H
2
S） on endothelial cell senescence induced by hydrogen peroxide （H
2
O
2
）.
Methods
2
Senescence in human umbilical vein endothelial cells （HUVEC） was induced by 60 μmol/L H
2
O
2
for 1 h， and the effects of NaHS on the senescence were examined by the expression of plasminogen activator inhibitor 1 （PAI-1） and senescence-associated β-galactosidase （SA-β-Gal） staining. Meanwhile，the expression of protein kinase B（Akt）， Phospho protein kinase B（p-Akt）， and endothelial nitric oxide synthase （eNOS） were examined by western blot， and the senescence-related parameters. The content of the nitric oxide （NO） was measured by nitrate reduction method.
Results
2
Compared with the control group， after being treated with 60 μmol/L H
2
O
2
， the number of SA-β-gal positive cells and the expression of PAI-1 were significantly increased. However， after pretreatment of NaHS， the expression of PAI-1， the ratio of SA-β-gal positive cells was significantly decreased， but the expression of p-Akt， eNOS and the NO concentration increased.
Conclusion
2
NaHS could reverse HUVEC senescence induced by H
2
O
2
， and this may be highly associated with PI3K/Akt/eNOS signaling pathway.
关键词
Keywords
references
胡盛寿 ， 高润霖 ， 刘力生 ， 等 . 《中国心血管病报告2018》概要 ［J］. 中国循环杂志 ， 2019 ， 34 （ 3 ）： 209 - 220 ．
Hu ST ， Gao RL ， Liu LS ， et al . Summary of the 2018 report on cardiovascular diseases in China ［J］. Chin Circ J ， 2019 ， 34 （ 3 ）： 209 - 220 ．
Daiber A ， Steven S ， Weber A ， et al . Targeting vascular （endothelial） dysfunction ［J］. Br J Pharmacol ， 2017 ， 174 （ 12 ）： 1591 - 1619 .
Solon-Biet SM ， Mcmahon AC ， Ballard JW ， et al . The ratio of macronutrients， not caloric intake， dictates cardiometabolic health， aging， and longevity in ad libitum-fed mice ［J］. Cell Metab ， 2014 ， 19 （ 3 ）： 418 - 430 .
Friedewald VE ， Giles TD ， Pool JL ， et al . The Editor's Roundtable： endothelial dysfunction in cardiovascular disease ［J］. Am J Cardiol ， 2008 ， 102 （ 4 ）： 418 - 423 .
Wang R . Two’s company， three’s a crowd： can H 2 S be the third endogenous gaseous transmitter ［J］. FASEB J ， 2002 ， 16 （ 13 ）： 1792 - 1798 .
Zhang Y ， Li H ， Zhao G ， et al . Hydrogen sulfide attenuates the recruitment of CD11b + Gr-1 + myeloid cells and regulates Bax/Bcl-2 signaling in myocardial ischemia injury ［J］. Sci Rep ， 2014 ， 4 ： 4774 .
Lin J ， Chen M ， Liu D ， et al . Exogenous hydrogen sulfide protects human umbilical vein endothelial cells against high glucose-induced injury by inhibiting the necroptosis pathway ［J］. Int J Mol Med ， 2018 ， 41 （ 3 ）： 1477 - 1486 .
Hoffmann J ， Haendeler J ， Aicher A ， et al . Aging enhances the sensitivity of endothelial cells toward apoptotic stimuli： important role of nitric oxide ［J］. Circ Res ， 2001 ， 89 （ 8 ）： 709 - 715 .
Koide M ， Ikeda K ， Akakabe Y ， et al . Apoptosis regulator through modulating IAP expression （ARIA） controls the PI3K/Akt pathway in endothelial and endothelial progenitor cells ［J］. Proc Natl Acad Sci U S A ， 2011 ， 108 （ 23 ）： 9472 - 9477 .
Lin FX ， Yang YY ， Wei SY ， et al . Hydrogen sulfide protects against high glucose-induced human umbilical vein endothelial cell injury through activating PI3K/Akt/eNOS Pathway ［J］. Drug Des Devel Ther ， 2020 ， 14 ： 621 - 633 .
Baudin B ， Bruneel A ， Bosselut N ， et al . A protocol for isolation and culture of human umbilical vein endothelial cells ［J］. Nat Protoc ， 2007 ， 2 （ 3 ）： 481 - 485 .
牛海名 ， 宋志明 ， 彭沛 ， 等 . 外源性硫化氢通过抗氧化应激逆转过氧化氢 诱导的人脐静脉内皮细胞衰老 ［J］. 中山大学学报（医学科学版） ， 2014 ， 35 （ 3 ）： 346 - 351 .
Niu HM ， Song ZM ， Peng P ， et al . Hydrogen sulfide reverses human umbilical vein endothelial cells senescence induced by hydrogen peroxide ［J］. J Sun Yat-sen Univ （Med Sci） ， 2014 ， 35 （ 3 ）： 346 - 351 .
Song ZM ， Liu Y ， Hao BS ， et al . Ginsenoside Rb1 prevents H 2 O 2 -induced HUVEC senescence by stimulating sirtuin-1 pathway ［J］. PLoS One ， 2014 ， 9 （ 11 ）： e112699 .
Liu YH ， Lu M ， Hu LF ， et al . Hydrogen sulfide in the mammalian cardiovascular system ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2012 ， 17 （ 1 ）： 141 - 185 .
Wang YF ， Zhao X ， Jin HF ， et al . Role of hydrogen sulfide in the development of atherosclerotic lesions in apolipoprotein E knockout mice ［J］. Arterioscler Thromb Vasc Biol ， 2009 ， 29 （ 2 ）： 173 - 179 .
宋志明 ， 余舒杰 ， 杨建涛 ， 等 . 硫化氢通过调节Sirt1 /eNOS信号通路延缓人脐静脉内皮细胞衰老 ［J］. 中国病理生理杂志 ， 2018 ， 34 （ 2 ）： 258 - 263 .
Song ZM ， Yu SJ ， Yang JT ， et al . Hydrogen sulfide attenuates human umbilical vein endothelial cell senescence via modulation of Sirt1 /eNOS pathway ［J］. Chin J Pathophysiol ， 2018 ， 34 （ 2 ）： 258 - 263 .
Liu M ， Xiang G ， Lu JY ， et al . TRAIL protects against endothelium injury in diabetes via Akt-eNOS signaling ［J］. Atherosclerosis ， 2014 ， 237 （ 2 ）： 718 - 724 .
Kubo S ， Doe I ， Kurokawa Y ， et a1 . Direct inhibition of endothelial nitric oxide synthase by hydrogen sulfide： contribution to dual modulation of vascular tension ［J］. Toxicology ， 2007 ， 232 （ 1-2 ）： 138 - 146 .
Nakano N ， Matsuda S ， Ichimura M ， et al . PI3K/Akt signaling mediated by G proteincoupled receptors is involved in neurodegenerative Parkinson's disease （Review） ［J］. Int J Mol Med ， 2017 ， 39 （ 2 ）： 253 - 260 .
Wang S ， Cheng ZY ， Chen XJ . Promotion of PTEN on apoptosis through PI3K/Akt signal in vascular smooth muscle cells of mice model of coronary heart disease ［J］. J Cell Biochem ， 2019 ， 120 （ 9 ）： 14636 - 14644 .
Martinez-Abundis E ， Garcia N ， Correa F ， et al . Effects of alpha-mangostin on mitochondrial energetic metabolism ［J］. Mitochondrion ， 2010 ， 10 （ 2 ）： 151 - 157 .
Lin XP ， Cui HJ ， Yang AL ， et al . Astragaloside Ⅳ improves vasodilatation function by regulating the PI3K/Akt/eNOS signaling pathway in rat aorta endothelial cells ［J］. J Vasc Res ， 2018 ， 55 （ 3 ）： 169 - 176 .
Chen L ， Qin LJ ， Liu X ， et al . CTRP3 alleviates Ox-LDL-induced inflammatory response and endothelial dysfunction in mouse aortic endothelial cells by activating the PI3K/Akt/eNOS pathway ［J］. Inflammation ， 2019 ， 42 （ 4 ）： 1350 - 1359 .
宋志明 ， 余舒杰 ， 焦洁 ， 等 . 硫化氢通过调抑制蛋白激酶B过度磷酸化延缓内皮细胞衰老 ［J］. 中国病理生理杂志 ， 2020 ， 36 （ 4 ）： 652 - 656 .
Song ZM ， Yu SJ ， Jiao J ， et al . Hydrogen sulfide attenuates human umbilical vein endothelial cell senescence via inhibiting over-phosphorylation of protein kinase B ［J］. Chin J Pathophysiol ， 2020 ， 36 （ 4 ）： 652 - 656 .
旷文华 ， 楼小亮 . 同型半胱氨酸、胱硫醚β合酶与脑卒中 ［J］. 中国神经精神疾病杂志 ， 2013 ， 39 （ 1 ）： 63 - 65 .
Kuang WH ， Lou XL . Homocysteine and cystathionine β Synthases and stroke ［J］. Chin J Nerv Ment Dis ， 2013 ， 39 （ 1 ）： 63 - 65 .
0
浏览量
723
下载量
1
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 地址：广州市中山二路74号 中山大学北校园办公楼前座一楼 邮编：510080
- 联系电话：020-87690764，87690974，87690694 Email：xbmed@mail.sysu.edu.cn
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 京ICP备09064830号-19
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
