浙江中醫(yī)藥大學藥學院藥理研究所,浙江 杭州 311402
乳頭皸裂(nipple trauma)作為哺乳期的常見病之一,在世界各地具有較高的發(fā)病率,處理不當時可以引起局部滲血、潰瘍甚至導致乳癰。研究顯示,由于乳頭皸裂所引起的疼痛和焦慮通常會導致產婦放棄母乳喂養(yǎng)和早期斷奶[1-2]。然而,母乳中包含大量對嬰兒有益的生物活性物質,具有營養(yǎng)、抗菌及免疫調節(jié)等多種功能,對母親而言可以幫助子宮收縮、減少乳腺癌和卵巢癌等的危險[3]。因此,乳頭皸裂的治療對推進母乳喂養(yǎng)顯得至關重要。
中醫(yī)驗方蛋黃油,古籍中稱為“雛鳳膏”,性平,味甘,具有解毒消腫,斂瘡生肌之效[4]。蛋黃油的臨床應用歷史悠久,始見于北周姚僧垣撰《集驗方·卷九》,云:“治湯火燒瘡方,熟雞子一十個,取黃,炒取油,入十文膩粉,攪勻,用雞翎掃瘡上,三、五日,永除瘢痕”[5]。此外在《本草綱目》等諸多書籍中均有記載[6]。研究表明,蛋黃油中含有脂肪類、蛋白質氨基酸類、維生素、礦物質四類成分,其中維生素A、維生素D和卵磷脂等物質對人體皮膚的再生和代謝有著重要作用[7]。此外,雛鳳膏中還添加有芝麻油和純天然羊毛脂。關于蛋黃油用于燙傷、乳頭皸裂等的研究[8-10]已有報道,但是雛鳳膏治療乳頭皸裂的具體機制研究還未見報道。研究針對雛鳳膏對乳腺上皮細胞MCF 10A細胞的增殖影響及機制展開深入的探究,希望為雛鳳膏應用于乳頭皸裂的治療提供理論依據,從而進一步推進母乳喂養(yǎng)。
1.1 細胞 乳腺上皮細胞MCF 10A購買于中國科學院上海細胞庫
1.2 雛鳳膏的制備 蛋黃油提取物1份;芝麻油0.5~1.5份;純天然羊毛脂1.5~2.5份。其中,所述的蛋黃油提取物的制備方法如下:
將雞蛋煮熟,剝取蛋黃,壓碎,用食品級乙酸乙酯冷浸或超聲提取,得到的提取液減壓回收乙酸乙酯,得到所述的蛋黃油提取物。
取純羊毛脂4份,置于容器中,加熱至約45?C,將羊毛脂熔化,再加入2份蛋黃油中間體,1份芝麻油基質,熔合,不斷攪拌,冷卻至室溫,即得雛鳳膏。
1.3 試劑 MCF 10A專用培養(yǎng)基(Lonza公司批號cc-4136);0.25% Trypsin-EDTA (GENVIEW 公司批號49120010100);青霉素-鏈霉素(吉諾生物醫(yī)藥技術有限公司批號12123101);RIPA裂解液(碧云天生物批號P0013C);碧云天BCA蛋白濃度測定試劑盒(碧云天生物技術有限公司批號P0011);四甲基亞唑藍(MTT)(美國SIGMA公司批號M2128);DMSO(美國SIGMA公司批號WXBB1799V);細胞周期染色液(BD公司批號 5205995);一抗cyclin E1、cdk2(戴格生物科技生物有限公司批號 db1668、db299、)、p21(abcam公司批號 18209)、β-Actin、β-Tubulin(CST公司批號 #4970、#2128);辣根過氧化物酶標記山羊抗兔二抗(BIO-RAD公司批號350001312);辣根過氧化物酶標記山羊抗小鼠二抗(BIO-RAD公司批號350003248);ECL顯影液(BIO-RAD公司批號102030719)
1.4 儀器 3111型二氧化碳培養(yǎng)箱(美國Thermo公司);SW-CJ-1FD超凈工作臺(蘇州凈化設備有限公司);ECLIPSE Ti型熒光倒置顯微鏡(日本Nikon公司);BSA124S-CW電子天平(北京賽多利斯電子有限公司);L500型臺式離心機(湖南相儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);HHS-11-1型恒溫水浴箱(上海博迅醫(yī)療設備廠);MDF-U3386S 型超低溫冰箱(日本Sanyo公司);轉移脫色搖床(姜堰市普康醫(yī)療機械廠);電泳儀(美國BIO-RAD公司);化學發(fā)光成像系統(tǒng)(中國CLinX公司);guava流式細胞儀(美國Minipore公司);移液槍(多規(guī)格)(德國Eppendorf公司)。
2.1 細胞培養(yǎng) MCF 10A細胞株培養(yǎng)于MCF 10A專用培養(yǎng)基,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每2天換液1次,待80%~90%融合后,以0.25%胰蛋白酶消化,大豆胰蛋白酶抑制劑抑制消化,按1∶3傳代,置37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱內繼續(xù)培養(yǎng)用于后續(xù)實驗。
2.2 MTT法檢測細胞相對存活率 收集對數期細胞,調整細胞密度為2000個/孔,每孔100 μL加入到96孔板,置37 ℃含有5% CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。待細胞貼壁后加入雛鳳膏,其藥液終濃度分別為0 μg·mL-1、5 μg·mL-1、10 μg·mL-1、20 μg·mL-1、40 μg·mL-1、80 μg·mL-1、160 μg·mL-1,用藥組和對照組均設8個復孔繼續(xù)培養(yǎng)96 h,每孔加入20 μL濃度為5 mg·mL-1的MTT溶液,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),4 h 后每孔加入 200 μL 三聯液使藍紫色結晶甲瓚溶解,18 h 后用酶標儀在 570 nm 處測定其 OD 值。重復實驗3次,以平均值統(tǒng)計結果,計算各濃度下細胞相對存活率。細胞活力(%)=(加藥組OD570-空白組OD570)/(對照組OD570-空白組OD570)×100%。
2.3 流式細胞儀檢測細胞周期 實驗分組:對照組、60 μg·mL-1雛鳳膏組、120 μg·mL-1雛鳳膏組。將狀態(tài)良好的乳腺上皮細胞MCF 10A以3×105/孔傳代于6 cm皿中,等待細胞貼壁之后,按照分組的情況加入含有不同濃度的雛鳳膏的完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)96 h后用PBS洗2遍,用胰酶消化后,用PBS重懸細胞,洗滌離心后立即加入70%的冰乙醇,保存在4 ℃過夜,細胞固定好之后,將前一天的細胞懸液在離心機上離心,吸去用于固定的乙醇,再用冷的PBS洗滌細胞兩次,除去上清液,加入含有RNase的PI染液,避光室溫染色30 min,流式細胞儀檢測每組細胞中的熒光強度,獨立實驗重復3次。
2.4 Western Blot檢測細胞周期相關蛋白及與生長有關蛋白 實驗分組:對照組、60 μg·mL-1雛鳳膏組、120 μg·mL-1雛鳳膏組。將狀態(tài)良好的乳腺上皮細胞MCF 10A以3×105/孔傳代于6 cm培養(yǎng)皿中,等待細胞貼壁之后,按照分組的情況加入含有不同濃度的雛鳳膏的完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)96 h后,各組細胞加入裂解液,冰上裂解30 min后離心(12000 r·min-1)取上清,采用BCA試劑盒測定蛋白濃度后,處理蛋白隨后上樣,用SDS-PAGE分離總蛋白,隨后用濕轉法轉移至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉封閉1 h,加入Cyclin E1、Cdk2、p21、EGFR、p-EGFR、Erk、p-Erk、GAPDH抗體孵育過夜后,加入相對的二抗(1∶3000稀釋),室溫孵育2 h,ECL法顯影,化學發(fā)光后拍照。GAPDH用于蛋白的內參。
2.5 統(tǒng)計學處理 每組實驗重復3次,實驗結果用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行分析,采用兩獨立樣本t檢驗統(tǒng)計學方法,當*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001時差異具有統(tǒng)計學意義。
3.1 雛鳳膏對MCF 10A細胞增殖活性的影響 用不同濃度的藥物雛鳳膏(0,5,10,20,40,80,160 μg·mL-1)處理MCF 10A細胞72 h后,采用MTT法檢測細胞增殖活力,并繪制量效曲線(表1、圖1)。通過MTT實驗發(fā)現雛鳳膏對乳腺上皮細胞MCF 10A具有明顯的增殖作用并具有劑量依賴性。
3.2 雛鳳膏對乳腺上皮細胞MCF 10A周期的影響
3.2.1 流式細胞儀檢測細胞周期實驗結果 本研究采用不同濃度的雛鳳膏對MCF 10A細胞處理72 h后用PI單染,流式細胞儀檢測細胞周期變化情況,結果顯示,雛鳳膏能加快MCF 10A的G1/S期轉換,增加其S期細胞數目,見表2、圖2。
表1 雛鳳膏對乳腺上皮細胞MCF 10A細胞活力的影響
表2 不同濃度的雛鳳膏 (0、60、120 μg·mL-1)處理72 h后,流式細胞儀檢測MCF 10A細胞周期變化
3.2.2 Western Blot檢測周期相關蛋白 Western Blot 結果顯示(表3、圖3),用雛鳳膏處理72 h后的MCF 10A細胞G1/S期相關蛋白Cyclin E1,cdk2以及p21的表達發(fā)生了變化。Cyclin E1,cdk2 蛋白表達水平升高,p21蛋白表達水平降低,表明雛鳳膏促進乳腺上皮細胞MCF 10A增殖是通過加快細胞周期轉換實現的。
3.3 雛鳳膏對乳腺上皮細胞MCF 10A EGFR/Erk通路的影響
3.3.1 Western Blot檢測EGFR/Erk通路相關蛋白 Western Blot 結果顯示(表4、圖4),用雛鳳膏處理72h后的MCF 10A細胞EGFR/Erk通路相關蛋白表達發(fā)生變化。即p-EGFR、p-Erk蛋白表達升高,表明雛鳳膏促進MCF 10A增殖可能與EGFR/Erk通路有關。
表3 不同濃度的雛鳳膏(0、60、120 μg·mL-1)作用于MCF 10A細胞72 h后,Image J 計算cyclin E1、cdk2、p21蛋白的總灰度值變化,β-tubulin 作為內參對照。
表4 不同濃度的雛鳳膏(0、60、120 μg·mL-1)作用于MCF 10A細胞72 h后,Image J 計算p-EGFR、EGFR、p-Erk、Erk蛋白的總灰度值變化,β-actin 作為內參對照。
乳頭皸裂作為哺乳期的常見病之一,已經成為產婦放棄母乳喂養(yǎng)的主要原因之一,雖已有藥物治療乳頭皸裂,但考慮到里面的添加劑對嬰兒的危害,大多數產婦不愿使用,而雛鳳膏作為一種中醫(yī)驗方,來源純天然、沒有添加劑、無毒副作用,具有“生肌長肉”的功效。本實驗利用MTT實驗發(fā)現,雛鳳膏對于乳腺上皮細胞MCF 10A具有明顯的增殖作用,并且呈現劑量依賴性。隨后,對雛鳳膏促進乳腺上皮細胞的機制進行研究。而細胞生長、增殖的調控主要跟細胞周期和信號通路等有關。
細胞周期(cell cycle)是指細胞從一次分裂完成開始到下一次分裂結束所經歷的全過程,從而實現細胞的增殖,包括G1、S、G2、M四個階段。在G1/S與G2/M兩個過渡期各有一個檢查點,分別制止G1期受損DNA進入S期進行復制和G2期受損DNA進入M期進行有絲分裂,從而中止細胞周期[11]。流式細胞術結果顯示雛鳳膏能夠使MCF 10A細胞雛鳳膏能加快MCF 10A的G1/S期轉換,增加其S期細胞數目,達到促進增殖的作用。細胞周期受細胞精確、有序的調控,其中,細胞周期蛋白E( cyclin E)、周期蛋白依賴性激酶2(cyclin- dependent kinase 2, cdk 2) 是細胞周期調控中的關鍵大分子之一,cyclin E與cdk2結合,成為細胞從G1進入S期的關鍵激酶復合物[12-14]P21蛋白能夠抑制各種Cyclin E-cdk 2復合物的活性,負性調節(jié)Cyclin E- cdk 2 功能。Western Blot結果顯示雛鳳膏能夠引起MCF 10A細胞G1/S期相關蛋白表達的變化,即上調cyclin E1、cdk 2的表達,下調p21的表達,表明雛鳳膏通過加快MCF 10A細胞G1/S期的轉換,加快細胞周期進程,達到促進增殖的目的。
表皮生長因子(EGFR)作為一種膜受體,二聚體化和磷酸化后,與其下游相應的信號轉導分子發(fā)生相互作用,并將其激活。這些信號通路包括MEK/ERK及PI3K/AKT 信號通路等[15-16],通過這些信號通路將有絲分裂的信號從細胞外傳遞到細胞內,從而有效調節(jié)細胞增生、分化及生長等[17-18]?;谏鲜鯡GFR對細胞生長、增殖的調控作用,我們推測雛鳳膏的促進乳腺上皮細胞增殖可能與促進EGFR的活化有關。Western Blot結果顯示雛鳳膏能夠促進MCF 10A 的EGFR的磷酸化,并且還同時促進Erk的磷酸化,且呈現明顯的劑量依賴性。因此,推測雛鳳膏促進MCF 10A的增殖可能與激活EGFR/Erk通路有關。
雛鳳膏作為一種中醫(yī)驗方,純天然、無毒,營養(yǎng)豐富,本實驗發(fā)現雛鳳膏可以促進乳腺上皮細胞的增殖,其機制可能與縮短細胞周期、激活EGFR/Erk通路有關,希望為雛鳳膏臨床治療乳頭皸裂提供理論依據,從而推進母乳喂養(yǎng)。