Богатата на H2 среда подобрява индуцираната от LPS митохондриална дисфункция при HUVECsНаучно Изследване

Резюме:

История: Сепсисът се определя като животозастрашаваща органна дисфункция, причинена от нерегулиран отговор на гостоприемника към инфекция. Доказано е, че промяната в митохондриалната динамика е доказано, че е една от основните причини за смърт при пациенти с тежък сепсис. Доказано е, че водородът упражнява своите защитни ефекти срещу сепсис чрез хемоксигеназа-1 (HO-1). Това проучване е предназначено да демонстрира дали полезните ефекти на водорода могат да поддържат динамичния процес на митохондриално сливане/деление, за да смекчат увреждането на ендотелните клетки на човешката пъпна вена (HUVECs), изложени на ендотоксин чрез HO-1.

Методи: HUVEC клетки, култивирани със среда, която съдържа липополизахариди (LPS), физиологичен разтвор, водород, Mdivi-1 (свързан с динамин протеин 1 [Drp1] инхибитор) или цинков протопорфирин IX (Znpp) (инхибитор на HO-1) също са използвани в изследването. Клетъчната смърт и апоптозата бяха оценени с помощта на FITC анексин V и PI. Митохондриите бяха оцветени с Mitotracker оранжево и наблюдавани с конфокален микроскоп. Степента на потребление на кислород беше оценена чрез екстрацелуларен анализатор на морско конче xf24. Потенциал на митохондриалната мембрана, наблюдаван с багрило JC-1. Експресиите на Drp1 и HO-1 бяха тествани чрез Western blot. Ко-локализацията на Drp1 и митохондриите се определя чрез имунофлуоресценция.

Резултати: LPS причинява намаляване на съдържанието на АТФ, потенциала на митохондриалната мембрана и максималната скорост на дишане. В същото време се наблюдава повишена експресия на Drp1 в LPS-стимулирани HUVECs, едновременно с прекомерно митохондриално делене. Открихме, че богатата на водород среда може да увеличи съдържанието на АТФ, потенциала на митохондриалната мембрана и максималната скорост на дишане и да намали експресията на Drp1 в HUVEC, третирани с LPS. Междувременно водородът може да подобри прекомерното митохондриално делене, причинено от LPS. Освен това, богатата на водород среда има подобен ефект на Mdivi-1, блокер на митохондриално делене. И двамата спасиха повишената регулация на Drp1 и митохондриалното делене, индуцирано от LPS, след което нормализираха митохондриалната форма след LPS стимулация. Но след предварителната обработка на Znpp, експресията на HO-1 беше инхибирана и защитните ефекти на водорода бяха отменени. Заключения: Богатата на водород среда може да облекчи индуцираното от LPS митохондриално сливане/деление и дисфункция в HUVECs чрез регулиране нагоре на HO-1.