金丹丹 房巖 費(fèi)瑞 郝鳳桐 馬金理 楊文卓
摘 要:白英含有多種化學(xué)成分,具有潛在的藥用價(jià)值和開發(fā)前景,但抗炎機(jī)制的研究并不完整。本實(shí)驗(yàn)以小鼠RAW264.7細(xì)胞為材料,研究白英甾體化合物的抗炎作用機(jī)制,研究發(fā)現(xiàn):白英甾體化合物能明顯抑制產(chǎn)生炎癥的小鼠RAW264.7細(xì)胞的TNF-α的炎癥因子的表達(dá),提高炎癥細(xì)胞的線粒體膜電位,白英甾體化合物可能是通過保護(hù)線粒體來實(shí)現(xiàn)其抗炎作用。
關(guān)鍵詞:白英甾體化合物;TNF-α;線粒體膜電位;抗炎
中圖分類號(hào):S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20201130001
炎癥是機(jī)體自發(fā)產(chǎn)生的一種正常反應(yīng),但如果反應(yīng)過度,又會(huì)給機(jī)體帶來損傷。如何有效控制炎癥的過度損傷,減輕炎癥對(duì)身體帶來的危害,是如今所要研究的重要課題,對(duì)人類健康具有重要意義[1]。白英,又叫鬼目草、葫蘆草等,是茄科茄屬植物,屬多年生蔓性草本植物,分布十分廣泛[2]。白英有很大的藥用價(jià)值,其全草以及根部都可供藥用。目前臨床上對(duì)于白英的應(yīng)用越來越多,在消腫解毒、抗腫瘤等方面尤為顯著。近年來,各研究學(xué)者開始對(duì)白英的抗炎作用進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)白英具有較好抗炎效果。研究表明,白英主要通過其各種化學(xué)成分發(fā)揮作用[3]。TNF-α是非常重要的一種炎癥因子,能夠反映細(xì)胞的炎癥水平,抑制TNF-α的表達(dá),可以達(dá)到抗炎的目的。線粒體是真核生物非常重要的細(xì)胞器,在機(jī)體中發(fā)揮重要的作用,當(dāng)機(jī)體產(chǎn)生炎癥時(shí),線粒體會(huì)發(fā)生很明顯的變化,包括上調(diào)ROS水平、降低線粒體膜電位等,可以通過這些指標(biāo)來觀察線粒體的情況,因此,研究白英甾體化合物的抗炎作用與對(duì)線粒體的關(guān)系具有重要意義。
1 材料
1.1 儀器
細(xì)胞培養(yǎng)箱;超凈工作臺(tái);酶標(biāo)儀;倒置顯微鏡;電子天平;低速離心機(jī);熒光顯微鏡等。
1.2 試劑
DMEM培養(yǎng)基;胎牛血清;PBS;雙抗;CCK-8試劑;TNF-α的ELISA檢測試劑盒;線粒體膜電位檢測試劑盒(JC-1)。
1.3 藥品與細(xì)胞
白英甾體化合物干粉由吉林省中醫(yī)中藥研究院饋贈(zèng),利用PBS使其溶解,實(shí)驗(yàn)所需細(xì)胞為小鼠RAW264.7細(xì)胞購自中國細(xì)胞庫,對(duì)照組為地塞米松。
2 方法
2.1 藥品配制及細(xì)胞培養(yǎng)
取白英甾體化合物的干粉,用PBS將其溶解,然后過濾并進(jìn)行高壓滅菌。小鼠RAW264.7細(xì)胞用DMEM培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),加入胎牛血清和雙抗(青霉素、鏈霉素),在37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中進(jìn)行傳代培養(yǎng),培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長期可供實(shí)驗(yàn)使用。
2.2 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞活力的影響
取培養(yǎng)的小鼠RAW264.7細(xì)胞,加入培養(yǎng)基并輕輕吹打,使細(xì)胞懸浮到液體中,加入到96孔板中,使每孔體積200μL,細(xì)胞密度為1×104mL/個(gè),放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細(xì)胞貼壁生長,然后把孔內(nèi)液體吸出,加入含有不同濃度的白英甾體化合物的DMEM培養(yǎng)基,并加入LPS,分為5組:空白組,白英甾體化合物高、中、低劑量組(白英甾體化合物的濃度分別為40μg·mL-1、20μg·mL-1、5μg·mL-1),地塞米松陽性對(duì)照組[4]。
2.3 CCK-8法測定細(xì)胞活力
上述5組作用24h后,每孔加入10μLCCK-8,靜置30min,把酶標(biāo)儀的波長調(diào)至450nm,測定上述各孔吸收的OD值。
2.4 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞TNF-α表達(dá)的影響
細(xì)胞培養(yǎng)同上所述,分組情況同上,按照TNF-α的ELISA檢測試劑盒的說明書進(jìn)行操作,測量小鼠RAW264.7的炎癥因子的表達(dá)情況。
2.5 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞線粒體膜電位的影響
在上述培養(yǎng)的細(xì)胞中,加入脂多糖,按照分組濃度,加入白英甾體化合物,在細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,每組取1×105個(gè)細(xì)胞,重懸于0.5mL細(xì)胞培養(yǎng)液中,按照線粒體膜電位檢測試劑盒的說明書進(jìn)行操作,以測定線粒體膜電位的變化情況[5]。
2.6 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
使用Graphpad Prism 5.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
3 結(jié)果
3.1 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞活力的影響
結(jié)果顯示,與空白組相比較,白英甾體化合物的高中低劑量組和陽性對(duì)照組細(xì)胞活性明顯偏低,白英甾體化合物的高中低劑量組又高于地塞米松組,但各組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。說明在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi),不同濃度的甾體化合物和地塞米松不影響小鼠RAW264.7細(xì)胞活性,對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞沒有毒性作用,與林世和等研究結(jié)果一致[6]。
3.2 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞TNF-α表達(dá)的影響
結(jié)果顯示,與空白組比較,LPS顯著提升了小鼠RAW264.7細(xì)胞TNF-α的表達(dá),其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明LPS誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生炎癥,模型構(gòu)建成功。與LPS組比較,40μg·mL-1和20μg·mL-1的甾體化合物與地塞米松能夠抑制小鼠RAW264.7細(xì)胞TNF-α的表達(dá),其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說明白英甾體化合物具有較好的抗炎作用。5μg·mL-1的甾體化合物則沒有顯示出抑制小鼠RAW264.7細(xì)胞TNF-α的表達(dá)的作用,對(duì)比LPS組,其差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明白英甾體化合物濃度較低時(shí),其作用效果不明顯,與劉淑華等研究結(jié)果一致[4]。
3.3 白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞線粒體膜電位的影響
通過JC-1法測定線粒體膜電位,用紅、綠2種顏色的熒光分別表示線粒體膜電位的高、低。結(jié)果顯示,空白組呈現(xiàn)紅色熒光,LPS組為綠色熒光,說明在LPS的刺激下,細(xì)胞產(chǎn)生炎癥;當(dāng)加入白英甾體化合物后,線粒體膜電位有所提高,并且以劑量依賴性的方式增強(qiáng)線粒體膜電位,說明炎癥反應(yīng)得到抑制。
4 討論
試驗(yàn)以小鼠RAW264.7細(xì)胞為試驗(yàn)材料,通過LPS刺激誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生炎癥,以研究白英甾體化合物的抗炎作用與功效[7]。試驗(yàn)首先研究了白英甾體化合物對(duì)小鼠RAW264.7細(xì)胞的毒性作用,結(jié)果顯示,白英甾體化合物和地塞米松對(duì)細(xì)胞活性有影響,使細(xì)胞活力OD值下降,但各組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說明白英甾體化合物對(duì)細(xì)胞沒有毒性作用。TNF-α是炎癥反應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo),通過ELISA檢測了各組TNF-α的表達(dá)水平,LPS刺激細(xì)胞產(chǎn)生炎癥,TNF-α的表達(dá)較高,但在白英甾體化合物作用的情況下,中、高濃度明顯抑制了TNF-α的表達(dá),具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,低濃度則沒有出現(xiàn)抑制作用,沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說明低濃度的白英甾體化合物抗炎作用不明顯。為了明確白英甾體化合物的抗炎機(jī)制,通過JC-1法測量了線粒體膜電位,空白組呈紅色熒光,線粒體膜電位較高,LPS刺激后,呈現(xiàn)綠色熒光,膜電位下降,白英甾體化合物作用后,紅色熒光比例提高,說明白英明顯提高了線粒體膜電位。由此得出結(jié)論,白英甾體化合物能明顯抑制產(chǎn)生炎癥的小鼠RAW264.7細(xì)胞的TNF-α的炎癥因子的表達(dá)水平,提高炎癥細(xì)胞的線粒體膜電位,白英甾體化合物可能是通過保護(hù)線粒體來實(shí)現(xiàn)其抗炎作用[8]。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯 李媛媛)
收稿日期:2020-10-23
基金項(xiàng)目:吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目白英的抗炎活性成分及以TLR4為靶點(diǎn)的相關(guān)機(jī)制研究”(項(xiàng)目編號(hào):20180101112JC);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):50875108)
作者簡介:金丹丹(1995-),女,碩士在讀。研究方向:功能生物學(xué);費(fèi)瑞(1964-),男,博士,教授。研究方向:生物活性物質(zhì)活性;郝鳳桐(1997-),男,碩士在讀。研究方向:生物學(xué);馬金理(1997-),男,本科在讀;楊文卓(1999-),男,本科在讀;通訊作者房巖(1965-),女,博士,教授。研究方向:動(dòng)物學(xué)和工程仿生學(xué)。