尚耀民,邢寶春?,胡旭,周曉蕾,梁瑞霞,張一
(1.河南省胸科醫(yī)院,河南 鄭州 450000;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450000)
呼吸道合胞病毒(RSV)是引起下呼吸道感染的主要病原體,可引起病毒性肺炎,其中支氣管上皮細(xì)胞是RSV感染的主要場(chǎng)所。RSV感染呼吸道上皮細(xì)胞后誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生大量細(xì)胞因子,引起上皮細(xì)胞損傷,誘導(dǎo)氣道上皮屏障功能出現(xiàn)障礙,從而導(dǎo)致支氣管炎、肺炎、哮喘等呼吸道疾病的發(fā)生[1-4]。目前針對(duì)RSV感染尚無(wú)安全有效的特異性防治措施及特效藥物,而研究表明中醫(yī)藥對(duì)呼吸道病毒的抑制作用明顯,可減輕炎癥反應(yīng),改善肺功能[5-6]。阿爾泰金蓮花是毛茛科金蓮花屬多年生草本植物,金蓮花與其是同屬植物,其所含的黃酮類(lèi)成分有抗氧化、抗炎、抗病毒的活性[7-8]。研究發(fā)現(xiàn),阿爾泰金蓮花總黃酮提取物可能通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)、抗氧化損傷對(duì)大氣細(xì)顆粒物(PM2.5)誘導(dǎo)的BEAS-2B 細(xì)胞急性損傷具有一定的保護(hù)作用[9]。阿爾泰金蓮花總黃酮對(duì)PM2.5 致大鼠肺纖維化也有一定的防治作用[10]。但阿爾泰金蓮花總黃酮對(duì)RSV 感染支氣管上皮細(xì)胞分子機(jī)制尚不清楚。研究發(fā)現(xiàn),重癥肺炎患兒中miR-23b-3p 低表達(dá)[11],miR-23b-3p 靶向PALM3 抑制肺炎鏈球菌誘導(dǎo)的A549 細(xì)胞損傷[12],說(shuō)明miR-23b-3p 與肺部炎癥反應(yīng)有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)旨在研究阿爾泰金蓮花總黃酮對(duì)RSV 感染支氣管上皮細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)的影響及是否與miR-23b-3p 有關(guān),現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。
人支氣管上皮細(xì)胞16-HBE、呼吸道合胞病毒(RSV)(深圳市豪地華拓生物科技有限公司);DMEM培養(yǎng)基(江蘇齊氏生物科技有限公司,批號(hào):CB3955688);CCK-8 試劑盒(批號(hào):CA1210)、凋亡檢測(cè)試劑盒(批號(hào):G1120)(北京索萊寶科技有限公司);蛋白裂解液(上海貝博生物科技有限公司,批號(hào):BB-3201);TNF-α ELISA 試劑盒(批號(hào):E-EL-H0109c)、IL-6 ELISA 試劑盒(批號(hào):E-EL-H6156)、IL-1α ELISA 試劑盒(批號(hào):E-EL-H0088c)(武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司);熒光定量PCR試劑盒[天根生化科技(北京)有限公司,批號(hào):FP402-02]。
阿爾泰金蓮花藥材購(gòu)自新疆藥材市場(chǎng)。取適量干燥阿爾泰金蓮花藥材,加30倍體積70%乙醇,加熱、回流2 次,1.5 h/次,收集2 次濾液,蒸干后用培養(yǎng)基定容,配置成實(shí)驗(yàn)所需濃度備用。
16-HBE 細(xì)胞用DMEM 培養(yǎng)基常規(guī)培養(yǎng),用呼吸道合胞病毒(RSV)感染16-HBE細(xì)胞作為RSV組,正常培養(yǎng)的細(xì)胞作為NC 組;分別用8.0、16.0、32.0 μg/mL的阿爾泰金蓮花總黃酮處理RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞,記為RSV+低、中、高劑量組;將miR-23b-3p 模擬物及陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染至RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞,記為RSV+miR-23b-3p 組、RSV+miR-NC 組;將miR-23b-3p 抑制劑及陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染至RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞后用32.0 μg/mL 的阿爾泰金蓮花總黃酮處理,記為anti-miR-23b-3p+RSV+高劑量組、anti-miR-NC+RSV+高劑量組。
各組培養(yǎng)48 h 細(xì)胞,加10 μL CCK-8 試劑,孵育2 h,酶標(biāo)儀檢測(cè)各組細(xì)胞450 nm吸光度值(A)。
各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h,預(yù)冷PBS漂洗,與500μL的結(jié)合緩沖液混勻;先加10μL Annexin V-FITC,再加5μL PI,避光孵育10 min;流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率。
提取細(xì)胞總蛋白,定量后進(jìn)行SDS-PAGE,轉(zhuǎn)移至PVDF,封閉后加CyclinD1、Cleaved Caspase-3、Bax一抗,4 ℃孵育過(guò)夜,加二抗室溫孵育2 h,曝光顯影,定影,測(cè)定蛋白條帶的灰度值。
各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h后取上清測(cè)定TNF-α、IL-6、IL-1α水平,具體按照試劑盒操作進(jìn)行檢測(cè)。
提取細(xì)胞總RNA,反轉(zhuǎn)錄成cDNA,進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,每個(gè)樣品重復(fù)3次,相對(duì)表達(dá)量采用2-△△Ct法計(jì)算。miR-23b-3p 上游引物:5'-CAGGCAAGATGCTGTT GCA-3',下游引物:5'-GCGAGCACAGAATTAATACGA CTC-3'。
采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料用±s表示,兩組比較行t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
RSV 組細(xì)胞活性較NC 組降低,凋亡率較NC 組升高(P<0.01);RSV+低、中、高劑量組細(xì)胞活性較RSV組升高,凋亡率較RSV組降低(P<0.01)。見(jiàn)圖1,表1。
表1 各組細(xì)胞活性和凋亡情況的比較(±s)
表1 各組細(xì)胞活性和凋亡情況的比較(±s)
注:與NC組比較,*P <0.01;與RSV組比較,#P <0.01。
凋亡率(%)8.04±0.61 23.94±2.06**17.93±1.51##11.86±1.02##8.94±0.73##組別NC組RSV組RSV+低劑量組RSV+中劑量組RSV+高劑量組n 9 9 9 9 9 A值1.083±0.09 0.536±0.05**0.691±0.06##0.836±0.08##1.061±0.10##
RSV 組CyclinD1 表達(dá)水平較NC 組降低,Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平較NC 組升高(P<0.01);RSV+低、中、高劑量組CyclinD1 表達(dá)水平較RSV 組升高,Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平較RSV 組降低(P<0.01)。見(jiàn)圖2,表2。
表2 各組細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)的比較(±s)
表2 各組細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)的比較(±s)
注:與NC組比較,**P <0.01;與RSV組比較,##P <0.01。
組別CyclinD1 Bax NC組RSV組RSV+低劑量組RSV+中劑量組RSV+高劑量組n 9 9 9 9 9 0.32±0.03 0.72±0.07**0.61±0.05##0.45±0.04##0.40±0.04##0.83±0.08 0.39±0.03**0.51±0.05##0.68±0.06##0.80±0.08##Cleaved Caspase-3 0.44±0.04 0.93±0.09**0.81±0.07##0.65±0.06##0.48±0.04##
RSV 組TNF-α、IL-6、IL-1α 水平較NC 組升高(P<0.01);RSV+低、中、高劑量組TNF-α、IL-6、IL-1α水平較RSV組降低(P<0.01)。見(jiàn)表3。
表3 各組細(xì)胞炎癥因子表達(dá)的比較(±s)
表3 各組細(xì)胞炎癥因子表達(dá)的比較(±s)
注:與NC組比較,**P <0.01;與RSV組比較,##P <0.01。
IL-1α(pg/mL)136.94±11.65 248.73±21.04**209.56±16.15##159.75±12.64##124.31±9.68##組別NC組RSV組RSV+低劑量組RSV+中劑量組RSV+高劑量組n 9 9 9 9 9 TNF-α(pg/mL)51.96±4.62 217.93±18.56**176.94±15.33##129.73±11.03##89.67±7.56##IL-6(pg/mL)89.03±8.14 193.66±17.54**154.71±14.03##119.63±10.16##93.24±8.75##
RSV 組miR-23b-3p 表達(dá)水平較NC 組降低(P<0.01);RSV+低、中、高劑量組miR-23b-3p 表達(dá)水平較RSV組升高(P<0.01)。見(jiàn)表4。
表4 各組細(xì)胞miR-23b-3p表達(dá)情況比較(±s)
表4 各組細(xì)胞miR-23b-3p表達(dá)情況比較(±s)
注:與NC組比較,**P <0.01;與RSV組比較,##P <0.01。
miR-23b-3p 1.00±0.11 0.41±0.04**0.57±0.05##0.72±0.07##0.92±0.09##組別NC組RSV組RSV+低劑量組RSV+中劑量組RSV+高劑量組n 9 9 9 9 9
RSV+miR-23b-3p 組miR-23b-3p 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和CyclinD1 表達(dá)水平較RSV+miR-NC組高,凋亡率、Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平、TNF-α、IL-6、IL-1α 水平較RSV+miR-NC 組低(P<0.05)。見(jiàn)圖3,表5和表6。
表5 miR-23b-3p對(duì)RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)活性、凋亡影響(±s)
表5 miR-23b-3p對(duì)RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)活性、凋亡影響(±s)
注:與RSV+miR-NC組比較,**P <0.01。
組別RSV+miR-NC組RSV+miR-23b-3p組Bax 0.73±0.07 0.35±0.03**n 9 9 miR-23b-3p 1.00±0.10 2.69±0.24**A值0.54±0.05 1.03±0.09**凋亡率(%)23.89±2.11 9.21±0.85**CyclinD1 0.41±0.04 0.79±0.07**Cleaved Caspase-3 0.94±0.09 0.48±0.03**
表6 miR-23b-3p對(duì)RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)炎癥因子水平的影響(±s)
表6 miR-23b-3p對(duì)RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)炎癥因子水平的影響(±s)
注:與RSV+miR-NC組比較,**P <0.01。
組別RSV+miR-NC組RSV+miR-23b-3p組IL-1α(pg/mL)247.91±22.53 119.14±9.68**n 9 9 TNF-α(pg/mL)218.16±17.59 73.94±6.85**IL-6(pg/mL)194.08±16.91 72.11±7.04**
anti-miR-23b-3p+RSV+高劑量組miR-23b-3p 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和CyclinD1 表達(dá)水平較anti-miR-NC+RSV+高劑量組降低(P<0.01),凋亡率、Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平、TNF-α、IL-6、IL-1α 水平較anti-miR-NC+RSV+高劑量組升高(P<0.01)。見(jiàn)圖4,表7和表8。
表7 anti-miR-23b-3p對(duì)阿爾泰金蓮花總黃酮作用的RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)活性、凋亡影響(±s)
表7 anti-miR-23b-3p對(duì)阿爾泰金蓮花總黃酮作用的RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)活性、凋亡影響(±s)
注:與anti-miR-NC+RSV+高劑量組比較,**P <0.01。
組別anti-miR-NC+RSV+高劑量組anti-miR-23b-3p+RSV+高劑量組Bax 0.39±0.04 0.76±0.07**n 9 9 miR-23b-3p 1.00±0.11 0.45±0.04**A值1.06±0.09 0.53±0.05**凋亡率(%)8.91±0.81 22.04±1.96**CyclinD1 0.81±0.08 0.41±0.04**Cleaved Caspase-3 0.47±0.04 0.89±0.08**
表8 anti-miR-23b-3p對(duì)阿爾泰金蓮花總黃酮作用的RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)炎癥因子水平的影響(±s)
表8 anti-miR-23b-3p對(duì)阿爾泰金蓮花總黃酮作用的RSV感染的支氣管上皮細(xì)胞(16-HBE)炎癥因子水平的影響(±s)
注:與anti-miR-NC+RSV+高劑量組比較,**P <0.01。
組別anti-miR-NC+RSV+高劑量組anti-miR-23b-3p+RSV+高劑量組IL-1α(pg/mL)125.03±10.06 233.19±20.01**n 9 9 TNF-α(pg/mL)89.57±8.46 177.36±14.02**IL-6(pg/mL)93.31±8.97 206.03±16.34**
呼吸系統(tǒng)疾病是嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命的常見(jiàn)病、多發(fā)病,支氣管上皮細(xì)胞是機(jī)體對(duì)外保護(hù)的第一道屏障,可以對(duì)抗?jié)撛诓≡w和外來(lái)顆粒性引起的損傷,是氣道的物理保護(hù)壁,支氣管上皮細(xì)胞損傷可誘導(dǎo)氣道炎癥,而炎癥又可引起氣道上皮反復(fù)損傷,進(jìn)而造成呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生[13-15]。中藥及其活性成分在一系列肺相關(guān)疾病中可抑制感染、炎癥[16-17]。研究發(fā)現(xiàn)阿爾泰金蓮花浸膏粉對(duì)PM2.5 致大鼠急性肺損傷有保護(hù)作用[18]。金蓮花總黃酮提取物對(duì)LPS致大鼠急性肺損傷具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能與其抗氧化作用和減少炎癥因子的釋放有關(guān)[19]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,不同劑量阿爾泰金蓮花總黃酮處理后,能增加細(xì)胞活性和CyclinD1 表達(dá)水平,降低凋亡率、Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平,表明阿爾泰金蓮花總黃酮可抑制RSV感染的16-HBE 細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞存活。TNF-α、IL-6、IL-1α 是促炎細(xì)胞因子,其水平升高可促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生[20-21]。經(jīng)阿爾泰金蓮花總黃酮處理,可降低16-HBE 細(xì)胞TNF-α、IL-6、IL-1α 水平,表明阿爾泰金蓮花總黃酮可抑制RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞炎癥反應(yīng)。提示,阿爾泰金蓮花總黃酮對(duì)RSV 感染的16-HBE細(xì)胞損傷具有一定的保護(hù)作用。
研究表明miRNA 可參與調(diào)控RSV 引起的支氣管上皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)[22]。研究發(fā)現(xiàn)皮肌炎患者血清中miR-23b-3p 下調(diào)表達(dá),參與皮肌炎的發(fā)病過(guò)程[23]。過(guò)表達(dá)miR-23b-3p 可降低類(lèi)固醇引起的股骨頭壞死大鼠促炎細(xì)胞因子水平[24]。表明miR-23b-3p 參與炎癥反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞中miR-23b-3p 表達(dá)水平降低;過(guò)表達(dá)miR-23b-3p 可升高16-HBE 細(xì)胞活性、CyclinD1 表達(dá)水平,降低凋亡率、Cleaved Caspase-3、Bax 表達(dá)水平、TNF-α、IL-6、IL-1α 水平,表明過(guò)表達(dá)miR-23b-3p 抑制RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞損傷。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),阿爾泰金蓮花總黃酮可增加miR-23b-3p 水平,而抑制miR-23b-3p 表達(dá)可逆轉(zhuǎn)阿爾泰金蓮花總黃酮對(duì)RSV 感染的16-HBE 細(xì)胞活性,凋亡和炎癥因子水平的影響。
綜上所述,阿爾泰金蓮花總黃酮可能通過(guò)上調(diào)miR-23b-3p 表達(dá)抑制RSV 感染的支氣管上皮細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)。