槲皮素对5-氟尿嘧啶诱导的人永生化角质形成细胞损伤的保护作用及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20250217

吉林大学学报(医学版) ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (2): 428-436.doi: 10.13481/j.1671-587X.20250217

• 基础研究 • 上一篇

槲皮素对5-氟尿嘧啶诱导的人永生化角质形成细胞损伤的保护作用及其机制

李佳欣^1,²,王一²,吴婷婷³,郝诗睿⁴,付晓¹()

^1.锦州医科大学附属第一医院中医科二门诊，辽宁锦州 121000
^2.锦州医科大学附属第一医院辽宁省外科学重点实验室，辽宁锦州 121000
^3.锦州医科大学附属第一医院急诊科，辽宁锦州 121000
^4.锦州医科大学附属第一医院麻醉科，辽宁锦州 121000

收稿日期:2024-05-08 接受日期:2024-06-23 出版日期:2025-03-28 发布日期:2025-04-22
通讯作者: 付晓 E-mail:174002561@qq.com
作者简介:李佳欣（1997-），女，辽宁省锦州市人，在读硕士研究生，主要从事肿瘤及其并发症基础与临床方面的研究。
基金资助:
国家中医药管理局第五批全国中医临床优秀人才研修项目(国中医药人教函〔2022〕1号);辽宁省卫健委第一批优秀中医临床人才培养项目(辽中医药函〔2021〕1号);辽宁省科技厅自然科学基金项目(2019-ZD-0809)

Protective effect of quercetin against 5-fluorouracil-induced damage in human immortalized keratinocytes and its mechanism

Jiaxin LI^1,²,Yi WANG²,Tingting WU³,Shirui HAO⁴,Xiao FU¹()

^1.Second Outpatient Department of Traditional Chinese Medicine，First Affiliated Hospital，Jinzhou Medical University，Jinzhou 121000，China
^2.Key Laboratory of Surgery of Liaoning Province，First Affiliated Hospital，Jinzhou Medical University，Jinzhou 121000，China
^3.Department of Emergency，First Affiliated Hospital，Jinzhou Medical University，Jinzhou 121000，China
^4.Department of Anesthesiology，First Affiliated Hospital，Jinzhou Medical University，Jinzhou 121000，China

Received:2024-05-08 Accepted:2024-06-23 Online:2025-03-28 Published:2025-04-22
Contact: Xiao FU E-mail:174002561@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨槲皮素对5-氟尿嘧啶（5-FU）诱导的人永生化角质形成细胞（HACAT）损伤的保护作用，并阐明其作用机制。方法将HACAT细胞分为对照组（正常培养细胞）、5-FU组（7.5 mg·L^-1 5-FU作用于HACAT细胞24 h）和低、中及高剂量槲皮素组（25，50和75 μmol·L^-1的槲皮素与7.5 mg·L^-1 5-FU共同作用于HACAT细胞24 h）。采用细胞计数试剂盒8（CCK-8）法检测不同剂量（0、10、25、50、75和100 μmol·L^-1）槲皮素处理后各组HACAT细胞存活率，活性氧（ROS）荧光探针法检测各组HACAT细胞中ROS水平，荧光素标记的Annexin Ⅴ-FITC/PI双染法检测HACAT细胞凋亡情况，Western blotting法检测各组HACAT细胞中B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、裂解型天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶3（Cleaved Caspase-3）、环氧合酶2（COX-2）、白细胞介素1β（IL-1β）和白细胞介素6（IL-6）蛋白表达水平。结果 CCK-8法检测，与0 μmol·L^-1 槲皮素组比较，10、25、50和75 μmol·L^-1槲皮素组HACAT细胞存活率无明显变化，差异无统计学意义（P>0.05），而100 μmol·L^-1槲皮素组HACAT细胞存活率明显降低（P<0.05）；与5-FU组比较，低、中和高剂量槲皮素组细胞存活率明显升高（P<0.05）。ROS荧光探针法检测，与5-FU组比较，低、中和高剂量槲皮素组HACAT细胞中ROS水平明显降低（P<0.05）。Annexin Ⅴ-FITC/PI双染法检测，与5-FU组比较，低、中和高剂量槲皮素组HACAT细胞凋亡率明显降低（P<0.05）。Western blotting法检测，与5-FU组比较，中和高剂量槲皮素组HACAT细胞中Bcl-2蛋白表达水平明显升高（P<0.05）；低、中和高剂量槲皮素组HACAT细胞中Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平明显降低（P<0.05）；中和高剂量槲皮素组HACAT细胞中COX-2蛋白表达水平明显降低（P<0.05）；中剂量槲皮素组HACAT细胞中IL-1β和IL-6蛋白表达水平明显降低（P<0.05）。结论槲皮素对5-FU诱导的HACAT细胞损伤具有保护作用，其机制可能与减少ROS和COX-2等炎症因子表达从而抑制细胞凋亡有关。

关键词: 槲皮素, 手足综合征, 人永生化角质形成细胞, 细胞凋亡, 环氧合酶2

Abstract:

Objective To investigate the protective effect of quercetin against 5-fluorouracil （5-FU）- induced damage in the human immortalized keratinocytes （HACAT）， and to elucidate its possible mechanism. Methods The HACAT cells were divided into control group （normal cultured cells）， 5-FU group （treated with 7.5 mg·L^-1 5-FU for 24 h）， and low， medium， and high doses of quercetin groups （HACAT cells treated with 25， 50， and 75 μmol·L^-1 quercetin combined with 7.5 mg·L^-1 5-FU for 24 h）. Cell counting kit-8（CCK-8） assay was used to detect the survival rates of HACAT cells treated with different doses（0，10，25，50，75 and 100 μmol·L^-1） of quercetin in various groups. The fluorescent probe of reactive oxygen species（ROS） was used to detect ROS levels in the HACAT cells in various groups. Annexin Ⅴ-FITC/PI double staining was used to detect the apoptosis of HACAT cells in various groups. Western blotting method was used to detect the expression levels of B-cell lymphoma-2（Bcl-2）， Bcl-2-associated X protein （Bax）， Cleaved Caspase-3， cyclooxygenase-2 （COX-2）， interleukin-1β （IL-1β）， and interleukin-6（IL-6） in the HACAT cells in various groups. Results The CCK-8 assay results showed that compared with 0 μmol·L^-1 quercetin group， the survival rates of HACAT cells in 10， 25， 50 and 75 μmol·L^-1 quercetin groups showed no significant differences （P>0.05）， while the survival rates of HACAT cells in 100 μmol·L^-1 quercetin group was significantly decreased （P<0.05）. Compared with 5-FU group， the survival rates of the HACAT cells in low， medium and high doses of quercetin group were significantly increased （P<0.05）. Compared with 5-FU group， the ROS levels in low， medium， and high doses of quercetin groups were significantly decreased （P<0.05）. Annexin Ⅴ-FITC/PI double staining assay showed that compared with 5-FU group， the apoptotic rates in low， medium and high doses of quercetin groups were significantly decreased （P<0.05）. The Western blotting results showed that compared with 5-FU group， the expression levels of Bcl-2 protein in medium and high doses of quercetin groups were significantly increased （P<0.05）， the expression levels of Bax and Cleaved Caspase-3 proteins in low， medium and high doses of quercetin groups were significantly decreased （P<0.05）， the expression levels of COX-2 protein in medium and high doses of quercetin groups were significantly decreased （P<0.05）， and the expression levels of IL-1β and IL-6 proteins in medium dose of quercetin group were significantly decreasd （P<0.05）. Conclusion Quercetin has protective effect on 5-FU-induced damage in the HACAT cells， and its mechanism may be related to the reduction of the expression of ROS and inflammatory factor COX-2 which attenuate the apoptosis.

Key words: Quercetin, Hand-foot syndrome, Human immortalized keratinocytes, Apoptosis, Cyclooxygenase-2

中图分类号:

R275.9

李佳欣,王一,吴婷婷,郝诗睿,付晓. 槲皮素对5-氟尿嘧啶诱导的人永生化角质形成细胞损伤的保护作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 428-436.

Jiaxin LI,Yi WANG,Tingting WU,Shirui HAO,Xiao FU. Protective effect of quercetin against 5-fluorouracil-induced damage in human immortalized keratinocytes and its mechanism[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2025, 51(2): 428-436.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

图5

表 1

图6

表 2

参考文献 22

1	PUNT C J A， HEINEMANN V， MAUGHAN T， et al. Fluoropyrimidine-induced hand-foot syndrome and cardiotoxicity： recommendations for the use of the oral fluoropyrimidine S-1 in metastatic colorectal cancer［J］. ESMO Open， 2023， 8（2）： 101199.
2	NAGORE E， INSA A， SANMARTÍN O. Antineoplastic therapy-induced palmar plantar erythrodysesthesia （‘hand-foot’） syndrome. Incidence， recognition and management［J］. Am J Clin Dermatol， 2000， 1（4）： 225-234.
3	彭雪鸣. 角质形成细胞在卡培他滨及索拉菲尼诱发手足综合症中的差异研究［D］.杭州：浙江大学， 2016.
4	LOU Y， WANG Q， ZHENG J Q， et al. Identification of the novel capecitabine metabolites in capecitabine-treated patients with hand-foot syndrome［J］. Chem Res Toxicol， 2018， 31（10）： 1069-1079.
5	LIAO X， HUANG L， YU Q， et al. SNPs in the COX-2/PGES/EP signaling pathway are associated with risk of severe capecitabine-induced hand-foot syndrome［J］. Cancer Chemother Pharmacol， 2020， 85（4）： 785-792.
6	GRESSETT S M， STANFORD B L， HARDWICKE F. Management of hand-foot syndrome induced by capecitabine［J］. J Oncol Pharm Pract， 2006， 12（3）： 131-141.
7	HE X Y， WANG J L， WANG Q， et al. P38 MAPK， NF-κB， and JAK-STAT3 signaling pathways involved in capecitabine-induced hand-foot syndrome via interleukin 6 or interleukin 8 abnormal expression［J］. Chem Res Toxicol， 2022， 35（3）： 422-430.
8	韩梅，葛明，刘月娥. 塞来昔布预防卡培他滨所致手足综合征的Meta分析及GRADE证据质量评价［J］. 中国药师， 2020， 23（8）： 1587-1591.
9	CALDWELL B， ALDINGTON S， WEATHERALL M， et al. Risk of cardiovascular events and celecoxib： a systematic review and meta-analysis［J］. J R Soc Med， 2006， 99（3）： 132-140.
10	KANG D O， AN H， PARK G U， et al. Cardiovascular and bleeding risks associated with nonsteroidal anti-inflammatory drugs after myocardial infarction［J］. J Am Coll Cardiol， 2020， 76（5）： 518-529.
11	CALABRESE E J， HAYES A W， PRESSMAN P， et al. Quercetin induces its chemoprotective effects via hormesis［J］. Food Chem Toxicol， 2024， 184： 114419.
12	AZLAN U K， KHAIRUL ANNUAR N A， MEDIANI A， et al. An insight into the neuroprotective and anti-neuroinflammatory effects and mechanisms of Moringa oleifera［J］. Front Pharmacol， 2023， 13： 1035220.
13	WANG X Y， HE P Y， DU J， et al. Quercetin in combating H₂O₂ induced early cell apoptosis and mitochondrial damage to normal human keratinocytes［J］. Chin Med J （Engl）， 2010， 123（5）： 532-536.
14	ZHU X B， LI N， WANG Y L， et al. Protective effects of quercetin on UVB irradiation‑induced cytotoxicity through ROS clearance in keratinocyte cells［J］. Oncol Rep， 2017， 37（1）： 209-218.
15	HARTINGER J， VESELÝ P， MATOUŠKOVÁ E， et al. Local treatment of hand-foot syndrome with uridine/thymidine： in vitro appraisal on a human keratinocyte cell line HaCaT［J］. Sci World J， 2012， 2012： 421325.
16	RAPA S F， MAGLIOCCA G， PEPE G， et al. Protective effect of pomegranate on oxidative stress and inflammatory response induced by 5-fluorouracil in human keratinocytes［J］. Antioxidants（Basel）， 2021， 10（2）： 203.
17	CHEN S， TAMAKI N， KUDO Y， et al. Protective effects of resveratrol against 5-fluorouracil-induced oxidative stress and inflammatory responses in human keratinocytes［J］. J Clin Biochem Nutr， 2021， 69（3）： 238-246.
18	MERCER S J， DI NICOLANTONIO F， KNIGHT L A， et al. Rapid up-regulation of cyclooxygenase-2 by 5-fluorouracil in human solid tumors［J］. Anticancer Drugs， 2005， 16（5）： 495-500.
19	MUTOH M， TAKAHASHI M， FUKUDA K， et al. Suppression by flavonoids of cyclooxygenase-2 promoter-dependent transcriptional activity in colon cancer cells： structure-activity relationship［J］. Jpn J Cancer Res， 2000， 91（7）： 686-691.
20	LOKE W M， PROUDFOOT J M， STEWART S， et al. Metabolic transformation has a profound effect on anti-inflammatory activity of flavonoids such as quercetin： lack of association between antioxidant and lipoxygenase inhibitory activity［J］. Biochem Pharmacol， 2008， 75（5）： 1045-1053.
21	TAVAKOLI PIRZAMAN A， AGHAJANIAN S， MANSOORI R， et al. Interaction of quercetin and 5-fluorouracil： cellular and pharmacokinetic study［J］. Toxicol Mech Methods， 2023， 33（6）： 502-511.
22	THORNBERRY N A， LAZEBNIK Y. Caspases： enemies within［J］. Science， 1998， 281（5381）： 1312-1316.

Group	Bcl-2	Bax	Cleaved Caspase-3
Control	1.00±0.07	1.00±0.11	1.00±0.26
5-FU	0.70±0.03^*	2.34±0.14^*	3.27±0.29^*
Quercetin
Low dose	0.78±0.08	1.82±0.12^△△	2.21±0.19^△△
Medium dose	0.92±0.06^△△	1.38±0.13^△△	1.78±0.15^△△
High dose	0.85±0.03^△	1.99±0.18^△	2.68±0.17^△

Group	COX-2	IL-6	IL-1β
Control	1.00±0.25	1.00±0.27	1.00±0.15
5-FU	2.89±0.42^*	1.83±0.18^*	2.40±0.38^*
Quercetin
Low dose	2.65±0.60	-	-
Medium dose	1.92±0.10^△	1.27±0.07^△	1.67±0.28^△
High dose	1.85±0.05^△	-	-

[1]	孙淑妍,张华坤,周紫如,李锋,崔晓宾. 食管鳞状细胞癌组织中CRNN蛋白的表达及其过表达对食管鳞状细胞癌Eca9706细胞生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 275-283.
[2]	张重阳,罗佳,秦雪,孙攀喜,魏丽丽,于秀石. 樱黄素通过调控JNK/p38通路对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 296-306.
[3]	邓静,王萱,石长玉,杨斯琦,邹亲玲,金明. 一叶秋碱对人结肠癌SW620细胞增殖和凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 307-316.
[4]	王岳,马宁,卢嘉骏,王成瑶,陈琳渝,任宇晨,李景武,孙红. 新型复合水凝胶对H₂O₂诱导心肌细胞氧化应激损伤的保护作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 352-359.
[5]	赵杰瑞,籍铭辛,张钰涵,陈姝彤,郭玉苗,张巍,彭鹏. 胡桃醌对骨肉瘤细胞凋亡和焦亡的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(2): 420-427.
[6]	李思琪,陈广道,曾其毅. 大黄酚对H₂O₂诱导EA.hy926细胞凋亡的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1512-1518.
[7]	张京顺,邹颖刚,郑连文. 过表达SLC7A5基因对大鼠卵巢颗粒细胞凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1526-1534.
[8]	马旋,杨开祥,邓海,黄玉成. 小白菊内酯通过抑制Piezo1表达对机械牵张应力作用下软骨细胞凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1621-1631.
[9]	娄静,赵雷,朱岩洁,袁帅强,王菲,张杭洲,徐娇娇,余晓珂,侯留法. 扶正软坚抗癌方调控Akt/MDM2/P53信号通路对肝癌HepG2细胞恶性生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1654-1663.
[10]	石玉宵,刘美岚,朱美霖,魏枫. 5-Aza-CdR对裸鼠皮下移植瘤组织中甲状腺乳头状癌细胞自噬和凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(5): 1330-1338.
[11]	杨永净,柯天洋,刘士新,王雪,许德权,刘婷婷,赵玲. 甲磺酸阿帕替尼联合放疗对肝癌HepG2细胞的体外协同增敏作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(4): 1009-1015.
[12]	于国兴,张鑫,杜恒玮,崔冰洁,高娜,刘翠兰,杜静. 尿石素C对人急性髓系白血病HL-60细胞增殖、凋亡和自噬的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(4): 908-916.
[13]	梁超,代娟娟,周宁,王丹丹,赵杰,安迪,武艳. 冬凌草甲素对人鼻咽癌HONE-1细胞增殖、迁移和凋亡的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(4): 917-924.
[14]	王腾飞, 陈凤, 齐玲, 雷婷, 宋美慧. D-柠檬烯对胶质母细胞瘤细胞增殖的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(3): 647-657.
[15]	傅家财,秦玲莎,杨露,宋美慧,张仙映,刘晓翠,李凤金,齐玲. 五味子乙素对胰腺癌Pan02细胞增殖的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(3): 638-646.

槲皮素对5-氟尿嘧啶诱导的人永生化角质形成细胞损伤的保护作用及其机制

Protective effect of quercetin against 5-fluorouracil-induced damage in human immortalized keratinocytes and its mechanism

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 22

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0