王倩倩,孫連慶
西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院,陜西 西安710061
糖尿病周圍神經(jīng)病變是糖尿病患者出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙體征或癥狀的一類并發(fā)癥,主要表現(xiàn)為感覺、運動功能障礙,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1-4]。但目前有關(guān)糖尿病周圍神經(jīng)病變的發(fā)病機(jī)制尚未闡明,尚缺乏有效的治療手段。丹酚酸B(salvianolic acid B,Sal B)是丹參的有效水溶性成分,具有抗氧化、清除自由基、抗凋亡、抗炎等作用[5-10]。本研究通過離體實驗觀察Sal B 對HG 培養(yǎng)的雪旺細(xì)胞增殖活性、凋亡及炎性因子表達(dá)的影響,探討Sal B 是否通過抑制細(xì)胞凋亡及炎性損傷對糖尿病周圍神經(jīng)病變起到防治作用。
1.1 實驗細(xì)胞大鼠雪旺細(xì)胞系細(xì)胞(rat schwann cell line,RSC96)是一種永生化的大鼠雪旺細(xì)胞,購自美國模式培養(yǎng)物集存庫ATCC,由陜西藩勝生物科技有限公司上海辦代為采買。
1.2 藥品及試劑D-葡萄糖、Sal B、噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)(Sigma,美國);低糖培養(yǎng)基、HG 培養(yǎng)基(Hyclone,美國),Annexin V-FITC(七海生物,中國);活性氧(reactive oxygen species,ROS)測定試劑盒(南京建成生物工程研究所有限公司,中國);兔抗大鼠Bax,Bcl-2,P65,抗體(CST,美國);白細(xì)胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)(Immunoway,中國)。
1.3 實驗儀器CO2培養(yǎng)箱(上海普美達(dá)儀器有限公司,中國);倒置相差顯微鏡(olympus,日本);臺式高速離心機(jī)(蘇州華宇凈化設(shè)備有限公司,中國);酶標(biāo)儀(BioTek,美國);流式細(xì)胞儀(BD Biosciences公司,美國)。
1.4 實驗方法
1.4.1 細(xì)胞培養(yǎng)及傳代 復(fù)蘇RSC96 細(xì)胞,加入DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清(10%)、雙抗,2~3天換液1次。待細(xì)胞長至瓶底80%~90%,用2.5 g/L 胰蛋白酶消化,3~5 天傳代一次,取對數(shù)生長期細(xì)胞進(jìn)行實驗。
1.4.2 MTT 比色法檢測OD 值 按照2000/孔的密度將RSC96細(xì)胞接種于96孔板,加入不同濃度HG培養(yǎng)基(5.6、25、50、75、100、125 mmol/L)及Sal B 1 μmol/L 作用72 h,每孔避光加入20 μL MTT 溶液,繼續(xù)孵育4 h,終止培養(yǎng),吸棄孔內(nèi)培養(yǎng)上清液,每孔避光加入150 μL DMSO,避光振蕩10 min,于酶聯(lián)免疫檢測儀選擇490 nm波長測定各孔光吸收值(OD值)。
1.4.3 流式檢測ROS 按照5×104/孔的密度接種于6 孔板,將實驗分為低糖組(5.6 mmol/L),HG組(125 mmol/L),HG+Sal B 組(HG 125mmol/L+SalB 1 μmol/L),作用70 h,加入DCFH-DA 10 μmol/L,作用2 h,胰酶消化并收集細(xì)胞于流式機(jī)按照激發(fā)波長485 nm,發(fā)射波長525 nm 檢測活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。
1.4.4 Western blot 檢測凋亡及凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá) 加入不同條件作用72 h,各組細(xì)胞標(biāo)本加入細(xì)胞裂解液提取蛋白,將含有40 μg 蛋白上清液電泳分離,并轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜上,并將含5%脫脂奶粉進(jìn)行封閉,一抗Bax(BCL2-Associated X,Bax),B 細(xì)胞淋巴瘤-2 基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2),核因子κB P65(nuclear transcription factor kappaBP65,NF-κB-P65),IL-1β過夜孵育,TBST 洗膜3 次,二抗孵育1 h,采用ECL試劑盒檢測,采用Image-pro圖像分析定量。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,計量資料以(±s)表示,采用單因素方差分析,非正態(tài)分析數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗方法,檢驗水準(zhǔn)為α=0.05。
2.1 OD值各組OD值隨著糖濃度的增加而降低(P<0.05)。見表1。
表1 各組OD值比較(±s)
表1 各組OD值比較(±s)
注:*表示與正常對照組比較,P<0.05
組別對照組次數(shù)HG組OD值0.6656±0.0407 0.6472±0.0247 0.6054±0.0230 0.6582±0.0433 0.5782±0.0385*0.5196±0.0363*3 3 3 3 3 3 GS劑量(mmol/L)5.6 25 50 75 100 125
2.2 細(xì)胞增殖活力的抑制隨著丹酚酸濃度的升高,丹酚酸B促進(jìn)細(xì)胞增殖作用越明顯。見表2。
2.3 ROS 含量HG 組與對照組比較,ROS 含量明顯增加;HG+Sal B 中劑量組(HG 125 mmol/L+SalB 1 μmol/L)與HG組比較,ROS含量明顯下降(P<0.05)。見圖1。
2.4 細(xì)胞凋亡及炎性相關(guān)蛋白的表達(dá)與對照組比較,HG組Bax、P65、IL-1β表達(dá)水平表達(dá)上升,Bcl-2 表達(dá)水平下調(diào)(P<0.05);與HG 組比較,HG+Sal B 中劑量組Bax、P65、IL-1β 表達(dá)水平下降,Bcl-2表達(dá)水平上調(diào)(P<0.05)。見圖2。
表2 各組對細(xì)胞增殖活力的影響(±s)
表2 各組對細(xì)胞增殖活力的影響(±s)
注:*表示與HG組比較,P<0.05
分組對照組HG組HG+SalB高劑量組HG+SalB中劑量組HG+SalB低劑量組細(xì)胞增殖活力0.6670±0.0590 0.5876±0.4930 1.9870±0.0480*1.3982±0.0425*0.9832±0.0520*次數(shù)3 3 3 3 3劑量GS 5.6 mmol/L GS 125 mmol/L GS 125 mmol/L+SalB 10 μmol/L GS 125 mmol/L+SalB 1 μmol/L GS 125 mmol/L+SalB 0.1 μmol/L
圖1 各組ROS含量
圖2 各組凋亡及炎性相關(guān)蛋白的表達(dá)
氧化應(yīng)激是糖尿病周圍神經(jīng)病變的重要發(fā)病機(jī)制,而HG 刺激是誘發(fā)細(xì)胞活性氧過量產(chǎn)生的重要原因。當(dāng)周圍神經(jīng)組織暴露在HG 環(huán)境中時,葡萄糖順濃度梯度轉(zhuǎn)運到神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)部,細(xì)胞內(nèi)長期、慢性高血糖狀態(tài)將導(dǎo)致氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡。線粒體是ROS 的重要靶器官,而神經(jīng)組織中線粒體含量豐富,因此,由氧化應(yīng)激損傷造成的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的凋亡最終可能導(dǎo)致DPN 的發(fā)生[10-11]。HG 可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激導(dǎo)致ROS 的累積。ROS 在炎性反應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用。ROS 可誘導(dǎo)線粒體通透孔開放,導(dǎo)致線粒體膜電位下降,并釋放細(xì)胞色素C,繼而激活NF-kB 等炎性信號通路,誘發(fā)炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-18 的合成、釋放,最終引起細(xì)胞損傷。
Sal B是丹參的主要藥用成分之一,由三分子的丹參素和一分子的咖啡酸縮合而成。研究發(fā)現(xiàn),Sal B可通過抗氧化活性緩解高脂飲食和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠癥狀[12];同時,Sal B可阻斷神經(jīng)元內(nèi)氧化應(yīng)激和線粒體障礙,對神經(jīng)系統(tǒng)具有保護(hù)作用[13]。因此,我們推測Sal B可能通過抑制ROS 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡及炎性損傷保護(hù)周圍神經(jīng)。鑒于此,我們采用MTT 法檢測細(xì)胞增殖活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著糖濃度的提高,RSC96 細(xì)胞增殖活性降低。繼而檢測了不同濃度Sal B 對HG 培養(yǎng)的RSC96 細(xì)胞增殖的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著Sal B濃度的增加,RSC96 細(xì)胞增殖活性增加。采用流式法檢測ROS 含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高濃度葡萄糖可上調(diào)ROS,Sal B 可下調(diào)ROS;采用免疫印跡法檢測凋亡、炎性因子相關(guān)蛋白的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)HG 可增加凋亡、炎性因子相關(guān)蛋白的表達(dá),Sal B 可減少凋亡及炎性因子相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。
綜上所述,Sal B 可通過抑制ROS 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡及炎性因子的表達(dá)保護(hù)周圍神經(jīng)。但目前有關(guān)Sal B 作用于動物模型及人體的實驗尚待進(jìn)一步研究。在今后的工作中可進(jìn)一步研究印證Sal B對糖尿病周圍神經(jīng)病變保護(hù)作用。