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Shenxiong glucose injection inhibits H2O2-induced H9c2 cell apoptosis by activating the ERK signaling pathway - 09/10/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112114 
Ding-Yan Lu b, 1, Jia Sun a, 1, Jiang Zheng a, Lin Zheng a, Wei-Na Xue c, Chun Li d, Bin He b, Yong-Lin Wang a, Yong-Jun Li b, Ting Liu a,
a State Key Laboratory of Functions and Applications of Medicinal Plants & Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutics, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, China 
b Engineering Research Center for the Development and Application of Ethnic Medicine and TCM (Ministry of Education), Guizhou Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, China 
c School of Medicine and Health Management, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, China 
d School of Pharmacy, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, China 

Correspondence to: Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutics, Guizhou Medical University, Guiyang 550004, Guizhou, China.Guizhou Provincial Key Laboratory of Pharmaceutics, Guizhou Medical UniversityGuiyangGuizhou550004China

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Abstract

Background

Shenxiong glucose injection (SGI) is a traditional Chinese medicine injection composed of water extract of Salvia miltiorrhiza and Ligustrazine hydrochloride. SGI has shown strong antioxidant and anti-apoptotic properties. However, the mechanisms underlying its anti-apoptotic effect need to be addressed.

Methods

H9c2 cell apoptosis model was established by treatment of hydrogen peroxide (H2O2). Cell survival rates were examined by MTS assay, cell apoptosis rates were determined by flow cytometry, levels of intracellular ROS were assessed by ROS kit, proteome phosphorylation was determined by phosphoproteomic analysis, and extracellular signal-regulated kinase (ERK), phosphorylated ERK, phosphorylated c-Jun, B-cell lymphoma 2 (Bcl-2)-associated X protein (Bax), Bcl-2, and cleaved caspase-3 were examined by Western blot.

Result

SGI showed protective effects against H2O2-induced reduced cell viability, elevated ROS, and increased apoptosis in H9c2 cells. Phosphorylation proteomics detected a total of 3369 proteins with 78 protein of upregulated phosphorylation and 104 protein of downregulated phosphorylation. Kyoto Encyclopedia Genes and Genomes pathway analyses of differentially phosphorylated proteins showed that the ERK pathway, the downstream pathway of the focal adhesion pathway related to apoptosis, was highly enriched, and the phosphorylation levels of ERK and c-Jun were confirmed by Western blot. In addition, the ERK pathway inhibitor PD98059 significantly inhibited the anti-apoptotic effect of SGI.

Conclusion

SGI antagonizes H2O2-induced cell apoptosis by activating the ERK pathway.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

SGI can reduce H2O2-induced oxidative damage and apoptosis in H9c2 cells.
Phosphorylated proteomics analysis showed that the anti-apoptotic effect of SGI is related to multiple signaling pathways.
SGI can reduce H2O2-induced apoptosis by activating the ERK pathway.
The anti-apoptotic effects of SGI may be related to JNK pathway, AGE-RAGE signaling pathway, autophagy, and so forth.

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Keywords : Shenxiong glucose injection, Apoptosis, Phosphorylation proteomics, ERK pathway


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Vol 143

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