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Eleutheroside B ameliorated high altitude pulmonary edema by attenuating ferroptosis and necroptosis through Nrf2-antioxidant response signaling - 15/11/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.113982 
Yilan Wang a, 1 , Zherui Shen a, 1 , Caixia Pei a , Sijing Zhao a , Nan Jia a , Demei Huang a , Xiaomin Wang a , Yongcan Wu a , Shihua Shi a , Yacong He b, , 2 , Zhenxing Wang a, , 2
a Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, No. 39 Shi-er-qiao Road, Chengdu, Sichuan 610075, China 
b School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, No.1166 Liutai Avenue, Chengdu, Sichuan 611137, China 

Corresponding authors.

Abstract

High altitude pulmonary edema (HAPE) is a potentially fatal condition induced by exposure to high-altitude environment. Eleutheroside B is a naturally active polyphenolic substance that has previously demonstrated anti-inflammatory, antioxidant and antidepressant properties. However, the effects of eleutheroside B on HPAE are unknown. Here, eleutheroside B (50 mg/kg and 100 mg/kg) was applied to HAPE rats. Eleutheroside B alleviated lung edema and decreased levels of tumor necrosis factor-α, interleukin-1β, vascular endothelial growth factor, and total proteins in the bronchoalveolar lavage fluid. Eleutheroside B reversed the acid-base disturbances by HAPE. In addition, eleutheroside B reversed the oxidative stress. Eleutheroside B pretreatment facilitated the translocation of nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) into the nucleus, contributing to the inhibition of ferroptosis and necroptosis. ML385 confirmed the role of Nrf2 in ferroptosis and necroptosis. Collectively, the beneficial effects of eleutheroside B against HAPE were associated with the inhibition of ferroptosis and necroptosis through Nrf2-antioxidant response signaling.

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Graphical Abstract




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Highlights

Exposure to high altitude altered the nuclear translocation of Nrf2.
Eleutheroside B facilitated Nrf2 translocation to the nucleus in HAPE.
Eleutheroside B inhibited oxidative stress, ferroptosis and necroptosis by activating the nuclear translocation of Nrf2.

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Abbreviations : BALF, CAT, COX2, FTH1, GPX4, HAPE, Hb, HCO3, Hct, HO-1, H&E, IL-1β, Nrf2, Keap1, MDA, MLKL, NF-κB, NOX1, PaCO2, PaO2, PBS, pH, RIPK1, RIPK3, ROS, SaO2, SLC7A11, TEM, TFRC, TNF-α, VEGF, W/D, 4-HNE

Keywords : Eleutheroside B, High-altitude pulmonary edema, Nrf2, Ferroptosis, Necroptosis, Oxidative stress


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