吳和 楊強(qiáng)麗 賴泳
【摘?要】目的:研究水飛薊賓單用及合用肝龍含藥血清對大鼠肝星狀細(xì)胞增殖活性的影響及機(jī)制。方法:通過血清藥理學(xué)方法制備含藥血清,采用MTT法檢測水飛薊賓單用及合用肝龍含藥血清對肝星狀細(xì)胞增殖的影響,并用激光共聚焦測定其細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的變化。結(jié)果:與單用水飛薊賓相比,水飛薊賓合用肝龍含藥血清作用肝星狀細(xì)胞24、48、72h能夠顯著抑制肝星狀細(xì)胞的增殖(P<0.01);30%水飛薊賓聯(lián)合肝龍(7.5%、15%、30%)含藥血清在一定程度上可使細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度降低。結(jié)論:肝龍能增強(qiáng)水飛薊賓在體外對肝星狀細(xì)胞的抑制作用,且其作用機(jī)制可能與降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】肝龍膠囊;肝纖維化;水飛薊賓;Ca2+濃度;肝星狀細(xì)胞
【中圖分類號】R965?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1007-8517(2019)6-0014-04
肝纖維化是由于各種原因?qū)е碌穆愿螕p傷過程,可使以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrixc, ECM)在肝臟中大量沉積。肝纖維化如果沒有及時有效的治療,可進(jìn)一步發(fā)展為肝硬化,并誘發(fā)肝細(xì)胞功能障礙及門靜脈高壓等一系列并發(fā)癥,嚴(yán)重則可能導(dǎo)致肝癌的發(fā)生[1]。但是肝纖維化是可逆的,及時阻止或逆轉(zhuǎn)肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展,是防治肝硬化和慢性肝病,提高肝病患者的生命質(zhì)量和生存率的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn),肝星狀細(xì)胞(Hepatic stellate cells, HSC)的活化增殖是肝纖維化發(fā)生、發(fā)展的重要環(huán)節(jié),HSC被激活后可轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,并誘導(dǎo)促纖維化細(xì)胞因子的分泌,增加膠原的合成,從而導(dǎo)致肝纖維化的發(fā)生[2-5]。Ca2+對細(xì)胞生理活動起到極其重要的調(diào)節(jié)作用,細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的增加是細(xì)胞增殖分裂的必要條件[6-7]。在HSC活化過程中,細(xì)胞內(nèi)Ca2+是諸多生長因子、氧化應(yīng)激產(chǎn)物及細(xì)胞因子等發(fā)揮促生長和增殖作用的主要介質(zhì)之一,因此通過測定HSC內(nèi)Ca2+濃度可以間接了解其生長情況。
近年來許多藥物如秋水仙堿、還原型谷胱甘肽、水飛薊賓等都被用于肝纖維化的治療,但臨床效果卻不理想[8]。水飛薊賓(Silybin, SF)是水飛薊素中含量最高、活性最強(qiáng)的成分,因其具有抗炎、抗氧化和抗纖維化等藥理作用,臨床廣泛用于各種肝膽疾病的治療[9-10]。研究發(fā)現(xiàn),美洲大蠊提取物具有促進(jìn)組織修復(fù)、消炎止痛、抗肝纖維化和抗腫瘤,增強(qiáng)免疫活性等藥理作用[11-12]。肝龍膠囊(Ganlong capsule, GL)是從美洲大蠊中提取的以粘糖氨酸和復(fù)合核苷類為主要成分的抗肝炎新藥[13],具有療效確切\不良反應(yīng)少等優(yōu)點,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于臨床實踐。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),單用水飛薊賓對HSC的抑制作用不如水飛薊賓聯(lián)合肝龍。含藥血清經(jīng)過了機(jī)體代謝可以更好的模擬藥物的最終有效成分,更接近藥物在體內(nèi)的藥理效應(yīng),從而可以更準(zhǔn)確的研究其藥理機(jī)制。本研究選用大鼠HSC,分別給予水飛薊賓單用及水飛薊賓聯(lián)合肝龍含藥血清處理,觀察其對HSC增殖活性的影響,并初步探討其作用機(jī)制。
1?材料和方法
1.1?材料與試劑
1.1.1?實驗材料?SD雄性健康成年大鼠,體重(180±20)g,購自湖南斯萊克景達(dá)實驗動物有限公司,動物生產(chǎn)許可證:SCXK(湘)2011-0003;大鼠肝星狀細(xì)胞(HSC-T6)購自中科院昆明細(xì)胞庫(編號:KCB200703YJ)。
1.1.2?藥物與試劑?水飛薊賓膠囊(批號:16041601,天津天士力圣特制藥有限公司);肝龍膠囊(批號:550706087,昆明賽諾制藥有限公司);胎牛血清(美國Gibco公司);噻唑藍(lán)(MTT)、Hepes(北京索萊寶科技有限公司);DMEM培養(yǎng)基(美國Gibco公司);碳酸氫鈉(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);Fluo-3/AM(美國Millipore公司)。
1.2?儀器與設(shè)備?二氧化碳培養(yǎng)箱(美國Thermo Scientific);CKX41倒置顯微鏡(日本Olympus);離心機(jī)(珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司);TCS SP8激光掃描共聚焦顯微鏡(徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易有限公司)。
1.3?方法
1.3.1?含藥血清的制備?SD雄性大鼠隨機(jī)分為肝龍組(150mg/kg),水飛薊賓組(28mg/kg)及空白對照組(0.9% NaCl溶液),按1mL/100g給藥容量,每天灌胃一次,連續(xù)灌胃7d,最后一次灌胃前禁食不禁水12h,末次灌胃給藥1h后,用異氟烷麻醉腹主動脈取血,采用一次性非抗凝真空采血管收集全血,靜置4h,3000r/min離心10min,分離血清,經(jīng)56 ℃恒溫滅活30min,0.22μm微孔濾膜除菌,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2?HSC-T6細(xì)胞培養(yǎng)及藥物分組?從-80℃超低溫冰箱取出HSC-T6細(xì)胞,用含有10%胎牛血清和1%青鏈霉素抗生素的DMEM培養(yǎng)基,在37℃、5% CO2條件下進(jìn)行培養(yǎng),待細(xì)胞融合率達(dá)80%~90%時,用0.25%的胰蛋白酶消化傳代,實驗時選取對數(shù)期生長良好的細(xì)胞。根據(jù)水飛薊賓含藥血清(7.5%、15%、30%)及肝龍膠囊含藥血清(7.5%、15%、30%)進(jìn)行2因素3水平完全實驗設(shè)計,同時設(shè)空白血清對照組,水飛薊賓及肝龍膠囊含藥血清濃度編號見表1。
1.3.3?MTT法檢測水飛薊賓單用及聯(lián)合肝龍含藥血清對HSC增殖的影響?用0.25%的胰酶將處于對數(shù)生長期的HSC-T6細(xì)胞消化后,用細(xì)胞計數(shù)板對細(xì)胞進(jìn)行計數(shù),使細(xì)胞密度為6×104個/mL接種于96孔板,細(xì)胞懸液終體積為100μL,置于37 ℃、5% CO2條件下進(jìn)行無菌培養(yǎng)24h,待細(xì)胞生長旺盛貼壁后更換不同濃度含藥血清的培養(yǎng)基及空白培養(yǎng)基,每組設(shè)3個復(fù)孔,分別培養(yǎng)24、48、72h。棄去舊培養(yǎng)基用PBS小心清洗2遍,將20μL濃度為5mg/mL的MTT依次加入各孔,繼續(xù)在37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)4h,之后每孔分別加入150μL的DMSO,充分振蕩,使甲臜充分溶解,用多功能酶標(biāo)儀在490nm波長處檢測其吸光度值(A490)。
細(xì)胞存活率=(OD藥物組-OD空白組)/(OD對照組-OD空白組);
細(xì)胞抑制率=1-(OD藥物組-OD空白組)/(OD對照組-OD空白組)。
1.3.4?激光掃描共聚顯微鏡檢測細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+的濃度?根據(jù)水飛薊賓單用及聯(lián)合肝龍含藥血清對HSC增殖作用的影響發(fā)現(xiàn),30%水飛薊賓聯(lián)合不同濃度肝龍含藥血清對HSC的抑制作用較好,故本次研究用激光掃描共聚顯微鏡檢測其對細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度的影響。將培養(yǎng)的細(xì)胞取出,棄去含胎牛血清培養(yǎng)基,用HBSS溶液洗滌細(xì)胞至少3次;在每孔細(xì)胞中加入30μL Fluo 3-AM工作液;37℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育30min,之后除去工作液,為充分洗去工作液,加入HBSS溶液清洗細(xì)胞3次,然后每孔加入20μLHBSS溶液覆蓋細(xì)胞;37℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育約25min后,用激光共聚焦顯微鏡來檢測細(xì)胞內(nèi)Ca2+的濃度。設(shè)置掃描條件:20×倍鏡下、激發(fā)波長488nm、發(fā)射波長525nm,10%激光強(qiáng)度、PMT(1100)。計算整個細(xì)胞的平均熒光強(qiáng)度,記錄熒光強(qiáng)度的相對值(%)以觀察Ca2+濃度動態(tài)變化。計算公式:Ca2+濃度=Kd( F-Fmin)/( Fmax-F)。(F:實時熒光強(qiáng)度;Fmax:0.1%TritonX-100 測得的熒光強(qiáng)度值;Fmin:5 mM EGTA 測得的熒光強(qiáng)度值;Kd =400nmol/L)[14]。
1.4?統(tǒng)計學(xué)方法?數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件處理,兩組間比較采用t檢驗,多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2?結(jié)果
2.1?水飛薊賓單用及聯(lián)合肝龍含藥血清對HSC增殖的作用?不同濃度水飛薊賓單用及聯(lián)合不同濃度肝龍含藥血清分別作用HSC24、48和72h,單用7.5%和15%水飛薊賓含藥血清組對HSC的增殖作用不明顯(P>0.05),單用30%水飛薊賓含藥血清處理24h時,其抑制率為16.5%;水飛薊賓聯(lián)合肝龍含藥血清組對HSC抑制作用顯著高于單用水飛薊賓含藥血清組(P<0.01)。見表2。
2.2?30%水飛薊賓單用及聯(lián)合肝龍含藥血清對HSC內(nèi)Ca2+濃度的影響?在單獨用藥情況下:與空白血清組相比,水飛薊賓組HSC內(nèi)Ca2+濃度在24、48、72h分別降低27.80%、67.06%、50.70%;聯(lián)合用藥時:與單用水飛薊賓含藥血清組相比,水飛薊賓+7.5%肝龍組HSC內(nèi)Ca2+濃度在24 h時一過性增加,隨著作用時間的延長,在48h時HSC內(nèi)Ca2+濃度降低26.49%,在72h 時HSC內(nèi)Ca2+濃度增加29.34%;水飛薊賓+15%肝龍組HSC內(nèi)Ca2+濃度在24、48、72h分別降低13.46%、29.34%、36.49%;水飛薊賓+30%肝龍組HSC內(nèi)Ca2+濃度在24、48h分別增加0.78%、26.77%,在72h降低15.97%。如圖1所示。
3?討論
近年來我國肝硬化、肝癌的患病率居高不下,肝纖維化作為這兩大疾病的必經(jīng)階段,是一個可逆的過程。本研究以大鼠為實驗對象,研究水飛薊賓單用及聯(lián)合肝龍含藥血清在體外對HSC增殖活性的影響,結(jié)果表明水飛薊賓聯(lián)合肝龍含藥血清對HSC的抑制作用強(qiáng)于單用水飛薊賓,隨著對肝纖維化機(jī)制的深入研究發(fā)現(xiàn),正常肝細(xì)胞經(jīng)酒精、病毒、藥物等作用損傷,產(chǎn)生炎癥,刺激并激活HSC,激活的HSC轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,進(jìn)一步誘發(fā)促纖維化細(xì)胞因子分泌和增加膠原的合成,使細(xì)胞外基質(zhì)過量產(chǎn)生,引起肝纖維化[2-3]。HSC在肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程中的增殖能力明顯增強(qiáng)。因此認(rèn)為可以通過抑制HSC的活化和增殖來逆轉(zhuǎn)肝纖維化。
通過激光共聚焦測定HSC內(nèi)Ca2+濃度發(fā)現(xiàn),與單用水飛薊賓相比,肝龍聯(lián)合水飛薊賓含藥血清在一定程度上可使細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度明顯降低,其中水飛薊賓聯(lián)合15%肝龍含藥血清時,HSC內(nèi)游離Ca2+濃度降低最為明顯。細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度與HSC生長和增殖作用密切相關(guān),它能參與諸多細(xì)胞因子、生長因子及氧化應(yīng)激產(chǎn)物等對HSC的調(diào)控。這些因子通過增加細(xì)胞膜鈣通道活性,促進(jìn)Ca2+內(nèi)流,使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加,引起HSC的收縮和有絲分裂[7]。并且,已有研究表明[15]大鼠HSC內(nèi)Ca2+濃度增加會引起HSC收縮。值得注意的是,與單用水飛薊賓組相比,水飛薊賓聯(lián)合肝龍含藥血清作用HSC 24、48h,在肝龍含藥血清濃度為15%時可降低HSC內(nèi)游離Ca2+濃度,而在肝龍含藥血清濃度為30%時可增加HSC內(nèi)游離Ca2+濃度,在一定程度上表現(xiàn)出肝龍對HSC內(nèi)游離Ca2+具有雙向調(diào)節(jié)作用。推測肝龍對Ca2+的抑制與促進(jìn)作用可能與藥物濃度、作用時間和藥物的體內(nèi)代謝有關(guān),而對不同疾病還需要考慮病情來選擇最佳給藥劑量,但這還有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,肝龍能夠增強(qiáng)水飛薊賓含藥血清對HSC的抑制作用,從而達(dá)到增強(qiáng)在體外的抗肝纖維化的作用,其作用機(jī)制可能與調(diào)控細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度有關(guān)。但本次實驗尚存在許多不足,本研究所用的細(xì)胞為大鼠肝星狀細(xì)胞,與人源細(xì)胞存在一定的種屬差異,因此下一步可以選用人源細(xì)胞作為實驗對象來加以證實,同時對肝龍的體內(nèi)藥物代謝動力學(xué)進(jìn)行研究,為臨床水飛薊賓和肝龍膠囊的聯(lián)合應(yīng)用提供更充分的依據(jù)。
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(收稿日期:2019-01-17?編輯:程鵬飛)