豆甲泰,劉友昊,梁?jiǎn)⒊?,吳宜艷 (. 牡丹江醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系,黑龍江 牡丹江 570;2. 陸軍第78集團(tuán)軍醫(yī)院,牡丹江 570;. 牡丹江醫(yī)學(xué)院紅旗醫(yī)院,牡丹江 570)
血紅鉚釘菇[Chroogomphus rutilus(Schaeff.)O.?. Mill.],屬擔(dān)子菌亞門(mén)傘菌目鉚釘菇科鉚釘菇屬[1]。菌體鉚釘狀且菌肉為酒紅色,故名血紅鉚釘菇。分布于中國(guó)北方及西南多省,以及日本、歐洲及北美多國(guó),主要生于松林中地上的雜草叢林之間,是一種與油松、樟子松、馬尾松、赤松共生的外生菌根真菌,群生、散生或單生,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,深受人們喜愛(ài)[2]。研究表明,血紅鉚釘菇富含蛋白質(zhì)、多糖、黃酮、香豆素及甾醇[3-8]等多種活性物質(zhì),具有極高的食用和藥用價(jià)值。隨著人民生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,糖化學(xué)及其活性研究正在經(jīng)歷著飛速的發(fā)展,越來(lái)越多的動(dòng)物多糖、植物多糖、真菌多糖被開(kāi)發(fā)利用。多糖作為食用菌重要的活性成分,具有抗腫瘤、抗氧化、抗疲勞、免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)保護(hù)、降血糖、降血脂[9-13]等諸多藥理作用。目前,各類(lèi)真菌多糖的免疫調(diào)節(jié)作用研究已廣泛開(kāi)展[14-23]。然而,迄今關(guān)于血紅鉚釘菇多糖開(kāi)發(fā)的研究較少,對(duì)其免疫調(diào)節(jié)作用的研究報(bào)道亦少,本文探討血紅鉚釘菇多糖對(duì)小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7的細(xì)胞毒性、免疫調(diào)節(jié)因子釋放、NF-κB信號(hào)通路激活等一系列的免疫調(diào)節(jié)作用,以期為血紅鉚釘菇進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。
1.1.1 細(xì)胞株
RAW264.7細(xì)胞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù),儲(chǔ)藏于牡丹江醫(yī)學(xué)院醫(yī)藥研究中心-80 ℃冰箱中,經(jīng)復(fù)蘇后,置于含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
1.1.2 血紅鉚釘菇多糖
血紅鉚釘菇經(jīng)25%乙醇沉淀后,通過(guò)DEAE-52纖維柱洗脫出多糖組分CRPS25-Ⅱ,實(shí)驗(yàn)室自制。
κZ-II勻漿儀(Servicebio);κZ-II酶標(biāo)儀(Rayto);D3024R臺(tái)式高速冷凍型微量離心機(jī)、D1008E臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(DRAGONLAB);Stepone plus熒光定量PCR儀(ABI);SW-CJ-1FD超凈工作臺(tái)(蘇凈安泰);NanoDrop2000超微量分光光度計(jì)(Thermo);G0203-150G化學(xué)發(fā)光儀(CLINX);FBZ2001-up-p標(biāo)準(zhǔn)試劑型純水儀(青島富勒姆科技有限公司)。
RNA提取液(批號(hào):G3013)、引物、RIPA裂解液(批號(hào):G2002)、PMSF(100mM,批號(hào):G2008)、磷酸化蛋白酶抑制劑(批號(hào):G2007)、β-肌動(dòng)蛋白(批號(hào):GB12001)、GAPDH(批號(hào):GB12002)、Histone H3(批號(hào):GB11026)、HRP標(biāo)記山羊抗兔(批號(hào):GB23303)、HRP標(biāo)記驢抗山羊(批號(hào):GB23404)、HRP標(biāo)記山羊抗小鼠(批號(hào):GB23301)、HRP標(biāo)記山羊抗大鼠(批號(hào):GB23302)、轉(zhuǎn)移緩沖液(批號(hào):G2017)、電泳緩沖液(批號(hào):G2018)、TBS緩沖液(批號(hào):G0001-2L)均購(gòu)自Servicebio公司;三氯甲烷、異丙醇、無(wú)水乙醇(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
收集對(duì)數(shù)期RAW264.7細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,RAW264.7細(xì) 胞 以1×106個(gè) 細(xì) 胞/孔 接 種 于96孔板中,隨后,置于恒溫培養(yǎng)箱(37 ℃,5% CO2)中培養(yǎng)24 h(邊緣孔用無(wú)菌PBS填充),培養(yǎng)完成后去除原有培養(yǎng)基,加入濃度梯度分別為25、50、100、200、400 μg/ml的血紅鉚釘菇多糖溶液(各設(shè)置6個(gè)復(fù)孔)于恒溫箱中培養(yǎng)12 h。棄去孔內(nèi)原有培養(yǎng)液,每孔加入配制好的MTT溶液20 μl,連續(xù)培養(yǎng)4 h后,棄去原有MTT溶液。每孔加入150 μl DMSO,于恒溫箱中孵育10 min后,用錫紙包裹避光,操作輕盈防震,使結(jié)晶物充分溶解。孵育完成后,置于490 nm處測(cè)定吸光度(A)值。計(jì)算細(xì)胞增殖活力:細(xì)胞增殖活力=[(試驗(yàn)組OD均值-對(duì)照組OD均值)/ 對(duì)照組OD均值]×100%。實(shí)驗(yàn)表明血紅鉚釘菇多糖CRPS25-Ⅱ在25~400 μg/ml的范圍內(nèi)無(wú)明顯的細(xì)胞毒性,見(jiàn)圖1。
圖1 血紅鉚釘菇多糖對(duì)巨噬細(xì)胞毒性的影響
2.2.1 總RNA抽提
收集對(duì)數(shù)期RAW264.7細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,隨后以每孔1×106個(gè)細(xì)胞接種于六孔培養(yǎng)板中,加入1 ml的DMEM完全培養(yǎng)基,并于恒溫培養(yǎng)箱(37 ℃,5% CO2)中培養(yǎng)24 h。設(shè)置不同濃度梯度的血色鉚釘菇多糖溶液1、20、40、80、160 μg/ml及空白對(duì)照組,于恒溫培養(yǎng)箱中孵育12 h。棄去原培養(yǎng)基,PBS清洗2次,加入1 ml的Trizol試劑(冰上操作)。12 000 r/min離心10 min取上清。加入250 μl三氯甲烷,顛倒離心管15 s,充分混勻,靜置3 min。4 ℃下12 000 r/min離心10 min。將上清轉(zhuǎn)移到一新的離心管中,加入0.8倍體積的異丙醇,顛倒混勻。-20 ℃放置15 min,4 ℃下12 000 r/min離心10 min,管底的白色沉淀即為RNA。吸除液體,加入75%乙醇1.5 ml洗滌沉淀。4 ℃下12 000 r/min離心5 min。將液體吸除干凈,將離心管置于超凈臺(tái)上吹3 min。加入15 μl無(wú)RNA酶的水溶解RNA。55 ℃孵育5 min。使用Nanodrop 2000檢測(cè)RNA濃度及純度:儀器空白調(diào)零后取2.5 μl待測(cè)RNA溶液于檢測(cè)基座上,放下樣品臂,開(kāi)始吸光值檢測(cè)。將濃度過(guò)高的RNA進(jìn)行適當(dāng)比例的稀釋?zhuān)蛊浣K濃度為100~500 ng/μl。
2.2.2 反轉(zhuǎn)錄
取一PCR管,加入含10 μl RNA的溶液。加入0.5 μl Oligo (dT)18底物和0.5 μl隨機(jī)六聚體引物。用無(wú)核糖核酸酶的去離子水補(bǔ)足至15 μl。于PCR儀上65 ℃保溫5 min,迅速置冰上冷卻。依次加入4 μl×5反應(yīng)緩沖液,1 μl RT酶混合物,用移液器抽吸混勻。于PCR儀上42 ℃保溫60 min,結(jié)束后70 ℃保溫5 min滅活反轉(zhuǎn)錄酶。
2.2.3 定量PCR
①取0.2 ml PCR管,配制如下反應(yīng)體系,每個(gè)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物配制3管:2×熒光定量PCR試劑10 μl;2.5 μmol/L基因引物2 μl;反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物2 μl;雙蒸水6 μl。
②PCR擴(kuò)增:預(yù) 變 性95 ℃,10 min;循環(huán)(40次)95 ℃,15 s→60 ℃,60 s;熔解曲線(xiàn)60 ℃→95 ℃,每15 s升溫0.3 ℃
2.2.4 數(shù)據(jù)處理
使用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明,血紅鉚釘菇多糖CRPS25-Ⅱ在1~160 μg/ml范圍內(nèi)對(duì)細(xì)胞炎癥因子IL-6和TNF-α的mRNA表達(dá)均有促進(jìn)作用,其中在40 μg/ml時(shí)達(dá)到峰值,80~160 μg/ml呈逐漸減弱的趨勢(shì),見(jiàn)圖2。
圖2 血紅鉚釘菇多糖對(duì)RAW264.7細(xì)胞炎癥因子IL-6和TNF-α mRNA表達(dá)的影響
2.3.1 細(xì)胞總蛋白提取
收集對(duì)數(shù)期RAW264.7細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,隨后以每孔1×106個(gè)細(xì)胞接種于六孔培養(yǎng)板中,加入1 ml的DMEM完全培養(yǎng)基,并于恒溫培養(yǎng)箱(37 ℃,5% CO2)中培養(yǎng)24 h。設(shè)置不同濃度梯度的血色鉚釘菇多糖溶液1、20、40、80、160 μg/ml及空白對(duì)照組,于恒溫培養(yǎng)箱中孵育12 h,用PBS沖洗細(xì)胞2~3次,最后一次清洗完成,倒掉PBS,用移液器盡量吸干殘留液體;加入適當(dāng)體積的RIPA裂解液(使用前數(shù)分鐘內(nèi)加入蛋白酶抑制劑)于培養(yǎng)板/培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)3~5 min。期間反復(fù)晃動(dòng)培養(yǎng)板/瓶,使試劑與細(xì)胞充分接觸;用細(xì)胞刮刀將細(xì)胞刮下,轉(zhuǎn)移到1.5 ml離心管中;冰上裂解30 min,期間用移液器反復(fù)吹打,確保細(xì)胞完全裂解。12 000 r/min,4 ℃,離心10 min,收集上清,即為總蛋白溶液.
2.3.2 蛋白變性
將蛋白溶液按照4∶1的比例加入5×還原型蛋白上樣緩沖液,沸水浴變性15 min,置于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3.3 SDS-PAGE電泳轉(zhuǎn)膜
清洗玻璃板;制膠與上樣,放入制膠器,插入斜插板將玻璃板固定,檢查底部是否對(duì)齊,避免漏膠;將分離膠灌到適當(dāng)?shù)母叨?,將純水緩慢均勻加入到分離膠上層,直至加滿(mǎn)。大約30 min后待分離膠凝固即可倒去分離膠上層水并用吸水紙將剩余水吸干;配制5%的濃縮膠,加入四甲基乙二胺后立即混合均勻,灌膠,開(kāi)始電泳;電泳至溴酚藍(lán)里最底部大約1 cm即可終止電泳,進(jìn)行轉(zhuǎn)膜。將轉(zhuǎn)印完的膜放入裝有TBST的孵育槽中,快速涮洗一次,然后加上脫脂牛奶,放置脫色搖床上,室溫下封閉30 min;按照抗體說(shuō)明書(shū),進(jìn)行一抗稀釋?zhuān)渲坪煤?,倒掉孵育槽中的封閉液,加入配制好的一抗,4 ℃孵育搖床過(guò)夜;回收一抗,用TBST快速涮洗膜3次,然后加入TBST,放置脫色搖床上快速洗脫,每次5 min,洗3次;將二抗用TBST按照1∶5 000的比例進(jìn)行稀釋?zhuān)缓蠹尤敕跤壑?,放置搖床上慢搖,室溫下孵育30 min;用TBST快速涮洗膜3次,然后再加入TBST,放置脫色搖床上快速洗脫,每次5 min,洗3次。
2.3.4 化學(xué)發(fā)光
在暗室中將ECL A液和ECL B液兩種試劑在離心管中等體積混合,在曝光匣上貼雙層PE手套或者其他透明薄膜,將聚偏二氟乙烯膜的蛋白面朝上放在曝光匣兩層薄膜之間,加入混合好的ECL溶液充分反應(yīng),1~2 min后,去盡殘液,蓋上層薄膜開(kāi)始?jí)耗z片。壓完的膠片用顯影、定影試劑進(jìn)行顯影和定影。
2.3.5 圖像分析和數(shù)據(jù)處理
膠片掃描存檔,PhotoShop整理去色,Alpha軟件處理系統(tǒng)分析目標(biāo)帶的光密度值,使用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和t檢驗(yàn),P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明,血紅鉚釘菇多糖CRPS25-Ⅱ在1~160 μg/ml范圍內(nèi)對(duì)細(xì)胞p-P65蛋白的表達(dá)有促進(jìn)作用,其中在40 μg/ml時(shí)達(dá)到峰值,80~160 μg/ml呈逐漸減弱的趨勢(shì),見(jiàn)圖3。
圖3 血紅鉚釘菇多糖對(duì)RAW264.7細(xì)胞p-P65蛋白表達(dá)量的影響
本文對(duì)血紅鉚釘菇多糖進(jìn)行了研究,在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)水提醇沉的方法制備出血紅鉚釘菇多糖,通過(guò)DEAE纖維素-52柱層析精制得到CRPS25-Ⅱ,而后將CRPS25-Ⅱ溶液按1~800 μg/ml濃度分別加入細(xì)胞懸液中,按照6、12、24 h進(jìn)行培養(yǎng),考察多糖濃度和孵育時(shí)間對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7的影響,最終發(fā)現(xiàn)1~400 μg/ml濃度范圍孵育12 h細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)良好,適于實(shí)驗(yàn)研究。
人體的免疫系統(tǒng)調(diào)控著機(jī)體健康的平衡與穩(wěn)定,巨噬細(xì)胞是人體天然免疫防線(xiàn)的重要一員,參與機(jī)體的非特異性防衛(wèi)(先天性免疫)和特異性防衛(wèi)(細(xì)胞免疫)。巨噬細(xì)胞可以呈遞抗原、分泌細(xì)胞因子等生物活性物質(zhì),從而調(diào)控機(jī)體微環(huán)境,達(dá)到抗炎、抗腫瘤的作用,細(xì)胞因子通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、生長(zhǎng)和凋亡控制整個(gè)機(jī)體的動(dòng)態(tài)平衡。
本實(shí)驗(yàn)是以小鼠腹腔巨噬細(xì)胞為靶細(xì)胞,研究CRPS25-Ⅱ體外的免疫調(diào)節(jié)活性,探討CRPS25-Ⅱ在體內(nèi)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)活性的作用機(jī)制。通過(guò)MTT法檢測(cè)了CRPS25-Ⅱ?qū)奘杉?xì)胞RAW264.7的細(xì)胞毒性,數(shù)據(jù)表明多糖濃度在25~400 μg/ml范圍內(nèi)CRPS25-Ⅱ不具有細(xì)胞毒性,說(shuō)明該藥物應(yīng)用于臨床的安全性較高,具備深入研究的意義。通過(guò)RT-PCR法證實(shí)CRPS25-Ⅱ可顯著促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞釋放IL-6和TNF-α等細(xì)胞因子,通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞因子的活性,達(dá)到抗炎、抗腫瘤的目的。研究表明多糖濃度在1~160 μg/ml的范圍內(nèi),CRPS25-Ⅱ?qū)L-6和TNF-α釋放具有顯著促進(jìn)作用,其中1~40 μg/ml濃度范圍呈上升趨勢(shì),40~160 μg/ml范圍內(nèi)隨著CRPS25-Ⅱ的濃度的增加對(duì)IL-6和TNF-α釋放的促進(jìn)作用逐漸減弱。Western blot試驗(yàn)顯示,CRPS25-Ⅱ作用于RAW264.7細(xì)胞12 h后,1~160 μg/ml濃度范圍內(nèi)血紅鉚釘菇多糖均可顯著誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞中p-P65蛋白的表達(dá),從而激活NF-κB信號(hào)通路,達(dá)到免疫調(diào)節(jié)的作用。其中1~40 μg/ml濃度范圍對(duì)p-P65蛋白分泌的促進(jìn)作 用 呈 上 升 趨 勢(shì),40~160 μg/ml范 圍 內(nèi) 隨 著CRPS25-Ⅱ的濃度的增加p-P65蛋白的促進(jìn)作用逐漸減弱。
綜上所述,血紅鉚釘菇多糖具有顯著的免疫調(diào)節(jié)活性,作為一種新型的免疫調(diào)節(jié)劑,具有較為廣闊的開(kāi)發(fā)前景,后續(xù)工作可進(jìn)行更加系統(tǒng)深入的研究。