石春林 ,沙前坤 ,陳 瑾 ,劉 俊
(1.重慶市永川區(qū)人民醫(yī)院,重慶 402100; 2.重慶央都生物研究院藥學(xué)部,重慶 408000; 3.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院皮膚科,重慶 400016; 4.重慶市沙坪壩陳家橋醫(yī)院,重慶 401331)
在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成過程中,其誘發(fā)因素較多,氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導(dǎo)的炎性損傷是其中最重要的因素,其作用機(jī)制表現(xiàn)為:ox-LDL作用→巨噬細(xì)胞進(jìn)入血管內(nèi)皮→形成泡沫細(xì)胞→粥樣硬化斑塊形成[1]。ox-LDL與血管炎性反應(yīng)密切相關(guān),單核細(xì)胞趨化因子 1(MCP-1)、白細(xì)胞介素 6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等均為常見炎性因子,其表達(dá)會(huì)直接影響細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化而損傷血管內(nèi)膜,進(jìn)而參與到動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成中[2-3]?;ⅫS燒傷搽劑為中醫(yī)常見制劑,具有瀉火解毒、涼血活血、消腫止痛、燥濕斂瘡等功效,含有多酚類植物抗毒素白藜蘆醇苷。白藜蘆醇苷是組蛋白去乙?;赋聊畔⒄{(diào)控因子(SIRT1)家族的主要激動(dòng)劑,有保護(hù)心肌、延緩衰老及抗炎抗氧化作用[4-5]。劉雅倩等[6]的研究指出,白藜蘆醇苷能增強(qiáng)THP-1巨噬細(xì)胞的增殖能力,抑制炎性因子的表達(dá),但其作用機(jī)制尚不明確。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,白藜蘆醇苷能通過調(diào)控SIRT1蛋白對(duì)ox-LDL誘導(dǎo)THP-1巨噬細(xì)胞的增殖能力起到有效作用[7],也能抑制炎性因子的產(chǎn)生,但由于國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道不多見,具可靠性和真實(shí)性有待進(jìn)一步證實(shí)。本研究中探討了白藜蘆醇苷對(duì)巨噬細(xì)胞增殖、炎性細(xì)胞因子的干預(yù)作用及作用機(jī)制?,F(xiàn)報(bào)道如下。
儀器:TP-1200C型電子天平(湘儀天平儀器設(shè)備有限公司,精度為 0.01 g);1658001 型電泳儀(美國Bio-Rad有限公司);PY-16型恒溫培養(yǎng)箱(南京暢翔儀器設(shè)備有限公司);WD-9405F型脫色搖床(北京六一生物科技有限公司);1260型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司);SAT-680T型酶標(biāo)儀(上海巴玖實(shí)業(yè)有限公司)。
試藥:THP-1人單核細(xì)胞株(中科院上海細(xì)胞生物所細(xì)胞中心);虎黃燒傷搽劑(重慶喜旋生物科技有限公司,國藥準(zhǔn)字Z20010151,規(guī)格為每瓶50 mL);白藜蘆醇苷(中國藥品生物制品檢定所,純度大于98%,規(guī)格為每瓶 20 mg);RPMI-1640培養(yǎng)基(美國 Gibco公司);TNF-α及IL-6酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒(深圳晶美生物有限公司);CCK-8法細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒,生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗或生物素標(biāo)記的山羊抗小鼠二抗,HRP標(biāo)記的鏈霉親和素(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)。
1.2.1 THP 巨噬細(xì)胞制備
細(xì)胞復(fù)蘇后均勻平鋪于培養(yǎng)基中,加入含100 mL/L胎牛血清的培養(yǎng)液,置含50 mL/L CO2的37℃電熱恒溫箱孵育,細(xì)胞匯合至0左右,以2×104個(gè)/mL細(xì)胞數(shù)接種于 96 孔板,每孔 100 μL,包含 160 nmol/L PMA 培養(yǎng)液,置含50 mL/L CO2培養(yǎng)箱中誘導(dǎo)貼壁36 h,棄培養(yǎng)液,每孔再加入培養(yǎng)液100 μL。在白藜蘆醇苷處理前添加 0,30,90 μmol/L ox-LDL 對(duì)巨噬細(xì)胞預(yù)處理 4 h,用 5,25,50 μmol/L 白藜蘆醇苷分別處理巨噬細(xì)胞 4,8,16 h。將所有THP-1巨噬細(xì)胞分為3組。對(duì)照組僅加入普通培養(yǎng)基,ox-LDL組加入ox-LDL,白藜蘆醇苷組加入白藜蘆醇苷。以白藜蘆醇苷作為標(biāo)準(zhǔn)品,采用高效液相色譜(HPLC)法對(duì)虎黃燒傷搽劑中的白藜蘆醇苷進(jìn)行含量測(cè)定[8-9]。
1.2.2 細(xì)胞增殖活性檢測(cè)
將各處理組終點(diǎn)細(xì)胞,在 96孔板加入100 μL CCK-8工作液,置37℃恒溫箱孵育過夜。次日,避光采用酶標(biāo)儀于450 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)各細(xì)胞標(biāo)本的吸光度(A)值。
1.2.3 炎性因子水平測(cè)定
收集處理后的細(xì)胞,用蛋白提取試劑盒分別提取細(xì)胞總蛋白及核蛋白,用BCA法進(jìn)行蛋白質(zhì)定量。取蛋白質(zhì)40 μg,10% 十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離,蛋白質(zhì)電轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜(PVDF)上,牛血清白蛋白(BSA)室溫封閉 2 h,加入一抗,分別加入小鼠抗MCP-1抗體(1∶500)、小鼠抗IL-6抗體(1∶1 000)、小鼠抗 TNF-α 抗體(1 ∶800),室溫孵育12 h,TBST緩沖液洗膜30 min;加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗,室溫孵育2 h;TBST洗膜30 min,采用蛋白質(zhì)印跡(WB)熒光檢測(cè)試劑激發(fā)熒光,顯示于X光片,顯影,定影,進(jìn)行圖像分析。
采用 SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析。計(jì)量資料以X±s表示,行t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分比(%)表示,行χ2檢驗(yàn)。呈非正態(tài)分布數(shù)據(jù),多組間比較采用One-way ANOVA檢驗(yàn),組間兩兩比較行SNK法。相關(guān)性分析采用Pearson法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
采用 0,30,90 μmol/L ox-LDL 對(duì) THP-1 巨噬細(xì)胞預(yù)處理 4 h 后,采用 5,25,50 μmol/L 白藜蘆醇苷分別處理巨噬細(xì)胞,于4,8,16 h時(shí)分別檢測(cè)細(xì)胞增殖活性。結(jié)果顯示,THP-1巨噬細(xì)胞增殖活性與ox-LDL處理濃度和時(shí)間有一定相關(guān)性,除去90 μmol/L ox-LDL處理16 h THP-1巨噬細(xì)胞的增殖活性低于8 h外,其余均表現(xiàn)為濃度越高,時(shí)間越長(zhǎng),增殖活性越強(qiáng)。詳見表1。
表1 ox-LDL誘導(dǎo)THP-1巨噬細(xì)胞增殖活性的時(shí)間和濃度依賴性(X±s)
選擇 90 μmol/L ox-LDL,進(jìn)一步分析白藜蘆醇苷在增強(qiáng)ox-LDL誘導(dǎo)THP-1巨噬細(xì)胞增殖能力中的作用。在 ox-LDL 處理后,添加 5,25,50 μmol/L 3 種濃度的白藜蘆醇苷處理4 h后,THP-1巨噬細(xì)胞增殖活性分別為 (1.25±0.34)A,(1.36±0.41)A,(1.49±0.51)A。結(jié)果顯示,與ox-LDL處理組相比,白藜蘆醇苷的濃度達(dá)到50 μmol/L時(shí),其對(duì)THP-1巨噬細(xì)胞增殖活性的影響最顯著。
ox-LDL組的MCP-1,IL-6,TNF-α炎性因子水平均高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。白藜蘆醇苷組MCP-1,IL-6,TNF-α炎性因子水平高于對(duì)照組,但低于 ox-LDL 組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示白藜蘆醇苷能抑制炎性因子的表達(dá),其中可能與增強(qiáng)ox-LDL誘導(dǎo)有關(guān)。詳見表2和圖1。
表2 3組相關(guān)炎性因子水平比較(±s,ng /L)
表2 3組相關(guān)炎性因子水平比較(±s,ng /L)
注:與對(duì)照組比較,*P <0.05;與 ox-LDL 組,△P <0.05。
組別對(duì)照組ox-LDL組白藜蘆醇苷組MCP-1 12.54 ± 3.67 27.41 ± 8.12*16.58 ± 4.91△IL-6 65.45 ± 13.47 102.62 ± 23.08*84.15 ± 20.64△TNF-α 1.65 ± 0.54 2.89 ± 0.76*2.03 ± 0.61△
圖1 巨噬細(xì)胞MCP-1,IL-6,TNF-α蛋白水平
巨噬細(xì)胞介導(dǎo)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ê?jiǎn)稱冠心病)的主要病理機(jī)制。脂質(zhì)蛋白被氧化修飾作用后,會(huì)入侵受損的內(nèi)皮細(xì)胞,在趨化因子的作用下導(dǎo)致單核細(xì)胞發(fā)生遷移至內(nèi)膜下,單核細(xì)胞膜體與ox-LDL相結(jié)合,分化成巨噬細(xì)胞,并分泌多種促炎因子,較常見的有 IL-6,IL-8,TNF-α等,使平滑肌層細(xì)胞遷移、內(nèi)皮細(xì)胞增生,增加粥樣斑塊的不穩(wěn)定性[10-11]。可見,單核巨噬細(xì)胞的功能狀態(tài)直接影響斑塊的穩(wěn)定性。因此,干預(yù)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化必須對(duì)巨噬細(xì)胞進(jìn)行干預(yù),以此提升治療效果,達(dá)到治療目的。
在巨噬細(xì)胞的分化過程中,ox-LDL具有至關(guān)重要的作用[12]。借助巨噬細(xì)胞與內(nèi)皮整合素家族受體結(jié)合,ox-LDL能誘導(dǎo)局部促進(jìn)炎性反應(yīng)損傷血管內(nèi)膜,產(chǎn)生一系列細(xì)胞分化增殖異常反應(yīng)[13]。MA 等[14]研究認(rèn)為,ox-LDL是促使巨噬細(xì)胞參與形成不穩(wěn)定斑塊的重要因素,誘導(dǎo)斑塊周邊細(xì)胞增殖與過度凋亡,增加了脂質(zhì)池內(nèi)部的容積,減少了纖維帽鈣化的硬度。本研究結(jié)果顯示,THP-1巨噬細(xì)胞增殖效應(yīng)與ox-LDL呈一定的時(shí)間和濃度依賴性。其中,30 μmol/L干預(yù)16 h時(shí)增殖效果最顯著。進(jìn)一步分析炎性因子水平的變化情況發(fā)現(xiàn),IL-6,TNF-α等水平在ox-LDL作用后均有不同程度的升高,證實(shí)了ox-LDL誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞增殖與炎性因子的介導(dǎo)有關(guān)。MCP-1是核因子 κB(NF-κB)的調(diào)控關(guān)鍵糖蛋白,是炎癥介導(dǎo)通路中的關(guān)鍵靶點(diǎn),能直接誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞趨化遷移,對(duì)IL-6,TNF-α炎性細(xì)胞因子的表達(dá)具有激活作用[15]。SHAYGANNI等[16]研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成過程中,會(huì)被過度修飾的脂質(zhì)蛋白直接激活炎癥通路,使MCP-1的表達(dá)得到增加,發(fā)生平滑細(xì)胞的過度增殖。本研究結(jié)果顯示,在ox-LDL作用下,除IL-6和TNF-α上升外,MCP-1也明顯增加,表明ox-LDL誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的增殖,與MCP-1的表達(dá)密切相關(guān)。白藜蘆醇苷是一種多酚類中藥提取物,是SIRT1的有效激活劑,可改善細(xì)胞代謝,對(duì)自噬水平的調(diào)控也有一定作用。研究表明,白藜蘆醇苷能有效抑制NF-κB的活性水平,促進(jìn)谷胱甘肽過氧化物酶的表達(dá)[17]。本研究結(jié)果顯示,白藜蘆醇苷作用后,巨噬細(xì)胞明顯增殖,同時(shí)MCP-1,IL-6,TNF-α炎性細(xì)胞因子水平明顯下降,進(jìn)一步證實(shí)了白藜蘆醇苷在ox-LDL誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞增殖中的作用,抗炎性細(xì)胞因子表達(dá)的效應(yīng)被抑制。
綜上所述,虎黃燒傷搽劑中白藜蘆醇苷能增強(qiáng)THP-1巨噬細(xì)胞的增殖能力,抑制炎性因子的表達(dá),可能與減少ox-LDL誘導(dǎo)有關(guān)。