薛 強,肖亞平,陳玉寶,曾 杰,徐曉玉
(西南大學藥學院,中醫(yī)藥學院,重慶北碚 400715)
梓葛凍干粉針抗腦神經(jīng)血管單元炎癥及氧化損傷
薛 強,肖亞平,陳玉寶,曾 杰,徐曉玉
(西南大學藥學院,中醫(yī)藥學院,重慶北碚 400715)
梓葛凍干粉針;神經(jīng)血管單元;體外模型;缺血性中風;神經(jīng)保護;神經(jīng)元;星形膠質(zhì)細胞;腦微血管內(nèi)皮細胞
由梓醇和葛根素配伍制成的抗缺血性中風新藥——梓葛凍干粉針(injection of lyophilized powder with catalpol and puerarin,C-P),可透過血腦屏障并且是安全的[1-2],可明顯減少中風模型小鼠大腦梗死灶面積[3]。本研究在體外構(gòu)建神經(jīng)血管單元(neurovascular unit,NVU)模型并作氧糖剝奪再灌注(oxygen-glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)損傷[4],觀察C-P對NVU的整體保護作用,探討其抗炎和抗氧化機制,為C-P治療缺血性中風提供科學依據(jù),也為缺血性中風的治療藥物篩選提供一種多細胞體外研究模式。
1.1 動物 SPF級♀、♂SD大鼠購自重慶市中藥研究院,合籠飼養(yǎng)于西南大學藥學院實驗動物中心。
1.2 藥物和試劑 梓醇和葛根素(批號均為20111003)購自石家莊流波白鳥生物科技有限公司,純度均≥98%;C-P由本實驗室研制,批號20120613;胎牛血清、DMEM-F12培養(yǎng)基和B27均購自Gibco;胰蛋白酶、明膠、BSA和L-多聚賴氨酸均購自Sigma;所有抗體均購自中國中杉金橋生物技術(shù)有限公司;所有試劑盒均購自中國上海源葉生物技術(shù)有限公司。
1.3 原代細胞培養(yǎng) 大鼠大腦皮質(zhì)微血管內(nèi)皮細胞、星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元的培養(yǎng)分別參考文獻方法[5-6]。
1.4 NVU模型構(gòu)建及其OGD/R損傷 參考前期方法[4],星形膠質(zhì)細胞接種在插入池外側(cè),4 h后放入培養(yǎng)了2 d神經(jīng)元的6孔板內(nèi);共培養(yǎng)2 d后,將微血管內(nèi)皮細胞接種于插入池內(nèi)側(cè),再共培養(yǎng)3~5 d即建成NVU模型。OGD/R損傷參考前期方法[4]并略作改進,將NVU培養(yǎng)基換成無糖培養(yǎng)液放入37℃三氣培養(yǎng)箱缺氧4 h后,再換成含糖培養(yǎng)液,正常條件培養(yǎng)2 h。
1.5 模型損傷成功標準及分組給藥 以跨內(nèi)皮電阻值(TEER)明顯低于正常(P<0.05)為OGD/R損傷成功依據(jù)。實驗共分5組,正常對照組細胞用培養(yǎng)基正常培養(yǎng),損傷模型隨機分為4組:OGD/R組、OGD/R+C-P 3個劑量組(49.00、24.50和12.25 mg·L-1)。OGD/R+C-P組分別在更換無糖培養(yǎng)液和復糖培養(yǎng)液時,兩次加入C-P。
1.6 細胞形態(tài)觀察 用顯微鏡觀察不同組別中3種細胞的形態(tài)并拍照比較。
1.7 ELISA試劑盒檢測蛋白含量及活性 取各組培養(yǎng)上清液,參照試劑盒說明書檢測NO和MDA含量以及LDH和SOD活性。
1.8 Western blot檢測蛋白表達 裂解并收集各組細胞裂解液,用SDS-PAGE分離蛋白,檢測TNF-α、NF-κB、IL-6和IL-1β含量。
1.9 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)用SPSS 17.0進行單因素方差分析,統(tǒng)計結(jié)果以±s表示。
2.1 C-P明顯減輕OGD/R對細胞的形態(tài)損傷 與正常對照組相比,OGD/R組神經(jīng)元胞體明顯縮小,軸突變細,軸突網(wǎng)絡(luò)密度降低;微血管內(nèi)皮細胞和星形膠質(zhì)細胞胞體收縮并有部分脫落。與OGD/R組相比,C-P 24.50和49.00 mg· L-1組神經(jīng)元胞體僅有輕微收縮,軸突及其網(wǎng)絡(luò)無明顯變化;微血管內(nèi)皮細胞和星形膠質(zhì)細胞胞體輕微收縮,無細胞脫落。
2.2 C-P明顯減輕OGD/R對細胞的氧化損傷 與正常組相比,OGD/R組MDA和NO含量、LDH活性均明顯增加(P <0.01),SOD活性明顯降低(P<0.01)。與模型組相比,C-P 49.00和24.50 mg·L-1組MDA和NO含量、LDH活性均明顯降低(P<0.05),SOD活性明顯升高(P<0.05)。
2.3 C-P明顯抑制促炎癥細胞因子和NF-κB過表達 與正常組相比,OGD/R組NF-κB、IL-6、IL-1β和TNF-α表達均明顯增加(P<0.01)。與OGD/R組相比,C-P 49.00和24.50 mg·L-1組該4個蛋白表達均明顯降低(P<0.05)。
缺血性中風不僅損傷大腦神經(jīng)元,神經(jīng)膠質(zhì)細胞和微血管也有損傷并相互影響,其病理機制涉及炎癥、氧化應激、能量障礙、興奮性氨基酸毒性等。因此,對NVU進行整體保護已成為治療缺血性中風的重要策略[7]。本研究顯示,由梓醇和葛根素配伍制成的C-P可明顯改善OGD/R損傷中NVU細胞的生長形態(tài),具有明顯抗炎和抗氧化損傷作用。該研究有助于闡明C-P的多靶點和多細胞保護機制。
(致謝:感謝西南大學藥學院分子藥理實驗室各位老師和同學的支持與幫助?。?/p>
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Lyophilized powder of catalpol and puerarin re-duce stroke inflammation and oxidative stress
XUE Qiang,XIAO Ya-ping,CHEN Yu-bao,ZENG Jie,XU Xiao-yu
(College of Pharmaceutical Sciences&College of Chinese Medi-cine,Southwest University,Beibei Chongqing 400715,China)doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2016.03.028
lyophilized powder of catalpol and puerarin;neuro-vascular unit;in vitro model;ischemic stroke;neuroprotection;neurons;astrocytes;brain microvascular endothelial cells
時間:2016-2-26 10:20 網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160226.1020.056.html
A
1001-1978(2016)03-0442-02
R-332;R282.71;R322.81;R329.24;R743.305.31
2015-10-08,
2015-11-03
國家自然科學基金面上資助項目(No 81473549);國家科技重大新藥創(chuàng)制專項資助項目(No 2014ZX09304-306-04);教育部中央高校基本科研專項資助項目(No XDJK2014D023)
薛 強(1974-),男,博士生,研究方向:中藥藥理學與新藥研發(fā),E-mail:xueqiang2013@swu.edu.cn;徐曉玉(1958-),女,碩士,教授,博士生導師,研究方向:中藥藥理學與新藥研發(fā),通訊作者,Tel:023-68251679,E-mail:xuxiaoyu@swu.edu.cn