初毅 代寧 曹艷杰
摘要目的:探討金銀花提取物對脂多糖(LPS)致心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)的影響及分子機(jī)制。方法:將H9c2細(xì)胞分為對照(Con)組、LPS組、LPS+金銀花低劑量組、LPS+金銀花中劑量組、LPS+金銀花高劑量組、LPS+pcDNA組、LPS+pcDNA含山梨醇和SH3結(jié)構(gòu)域連接蛋白2(SORBS2)組、LPS+金銀花高劑量+siNC組、LPS+金銀花高劑量+siSORBS2組。流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡;蛋白免疫印記(WesternBlot)法檢測蛋白表達(dá);酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、乳酸脫氫酶(LDH)活性、腫瘤壞死因子α(TNFα)、白細(xì)胞介素1(IL1)、白細(xì)胞介素6(IL6)水平。結(jié)果:金銀花提取物呈劑量效應(yīng)降低LPS誘導(dǎo)的H9c2細(xì)胞凋亡率、MDA含量、LDH活性,升高SORBS2蛋白表達(dá)、SOD活性,降低TNFα、IL1、IL6水平,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。過表達(dá)SORBS2與金銀花提取物作用相同;敲除SORBS2逆轉(zhuǎn)了金銀花提取物對LPS致心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)的作用。結(jié)論:金銀花提取物可能通過上調(diào)SORBS2表達(dá)抑制LPS致心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)。
關(guān)鍵詞金銀花提取物;心肌細(xì)胞;氧化應(yīng)激;細(xì)胞凋亡;炎癥反應(yīng);脂多糖;實(shí)驗(yàn)研究
doi:10.12102/j.issn.16721349.2024.06.011
研究表明,心肌細(xì)胞凋亡參與許多心血管疾病的發(fā)生發(fā)展過程;心肌細(xì)胞受損之后線粒體氧化應(yīng)激引起的能量代謝障礙是許多心血管疾病的發(fā)病原因,且心肌損傷會引起強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng),進(jìn)而加劇心肌細(xì)胞凋亡[13]。研究發(fā)現(xiàn),中藥可通過減輕線粒體損傷而抑制心肌細(xì)胞凋亡,對心肌細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用[4]。金銀花(LonicerajaponicaThunb)是中國傳統(tǒng)的清熱解毒草藥,具有抗炎、抗菌等作用[5]。研究表明,從金銀花中分離提取的單體化合物JX2B6和JX2B11具有抗過氧化氫誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡的作用[6]。金銀花提取物可抑制肺組織炎性因子的產(chǎn)生,改善脂多糖(LPS)致大鼠急性肺損傷[7]。金銀花提取物可能通過抑制活性氧(ROS)產(chǎn)生,進(jìn)而抑制NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NLRP3)炎癥小體通路介導(dǎo)的促炎因子白細(xì)胞介素1β(IL1β)和白細(xì)胞介素18(IL18)的釋放,緩解肺組織炎癥損傷,從而對重癥急性胰腺炎大鼠的肺損傷具有保護(hù)作用[8]。以上研究表明,金銀花提取物具有抗心肌細(xì)胞凋亡作用及抗炎作用,然而其對心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的影響及機(jī)制尚不清楚。含山梨醇和SH3結(jié)構(gòu)域連接蛋白2(sorbinandSH3domaincontainingprotein2,SORBS2)為位于4q35.1的一種銜接蛋白,研究報(bào)道過表達(dá)SORBS2可減少LPS誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactorα,TNFα)和白細(xì)胞介素6(IL6)釋放及細(xì)胞凋亡,提高細(xì)胞活力[9]。miR213p通過靶基因SORBS2調(diào)控LPS誘導(dǎo)的膿毒癥心肌?。?0]。因此,本實(shí)驗(yàn)旨在研究金銀花提取物是否能夠通過調(diào)控SORBS2表達(dá)影響LPS誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激凋亡和炎癥反應(yīng)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1材料與方法
1.1材料
H9c2細(xì)胞購自美國ATCC;LPS購自北京索萊寶科技有限公司;金銀花提取物購自南京道斯夫生物科技有限公司;DMEM培養(yǎng)基購自美國Hyclone公司;凋亡檢測試劑盒購自美國eBioscience公司;蛋白提取試劑盒購自美國Epigentek公司;丙二醛(malonaldehyde,MDA)試劑盒、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)試劑盒、乳酸脫氫酶(lacticdehydrogenase,LDH)試劑盒均購自美國Biovision公司;TNFα、白細(xì)胞介素1(IL1)、IL6酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(ELISA)購自美國Sciencell公司。
1.2細(xì)胞處理和分組
將H9c2細(xì)胞分為對照(Con)組、LPS組、LPS+金銀花低劑量組、LPS+金銀花中劑量組、LPS+金銀花高劑量組、LPS+pcDNA組、LPS+pcDNASORBS2組、LPS+金銀花高劑量+siNC組、LPS+金銀花高劑量+siSORBS2組。LPS組:H9c2細(xì)胞培養(yǎng)于DMEM培養(yǎng)基,取對數(shù)期細(xì)胞,用1μg/mL的LPS處理H9c2細(xì)胞;Con組:正常培養(yǎng)細(xì)胞;LPS+金銀花低劑量組:用1μg/mL的LPS和濃度為125μg/mL的金銀花提取物處理細(xì)胞;LPS+金銀花中劑量組:用1μg/mL的LPS和濃度為250μg/mL的金銀花提取物處理細(xì)胞;LPS+金銀花高劑量組:用1μg/mL的LPS和濃度為500μg/mL的金銀花提取物處理細(xì)胞;LPS+pcDNA組:將pcDNA轉(zhuǎn)染至H9c2細(xì)胞后用1μg/mL的LPS處理;LPS+pcDNASORBS2組:將pcDNASORBS2轉(zhuǎn)染至H9c2細(xì)胞后用1μg/mL的LPS處理;LPS+金銀花高劑量+siNC組:將siNC、siSORBS2轉(zhuǎn)染至H9c2細(xì)胞后用1μg/mL的LPS和500μg/mL的金銀花提取物處理;LPS+金銀花高劑量+siSORBS2組:將siSORBS2轉(zhuǎn)染至H9c2細(xì)胞后用1μg/mL的LPS和500μg/mL的金銀花提取物處理。
1.3流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡
收集細(xì)胞,按試劑盒說明操作,采用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。
1.4蛋白免疫印記(WesternBlot)法檢測蛋白表達(dá)
提取總蛋白,行十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDSPAGE),轉(zhuǎn)膜、封閉,分別加一抗和二抗孵育2h,加增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光試劑(enhancedchemiluminescence,ECL)顯色,暗室顯影、定影;分析蛋白條帶灰度值,計(jì)算蛋白的相對表達(dá)量。
1.5細(xì)胞SOD活性、MDA含量和LDH活性檢測
收集培養(yǎng)48h各組細(xì)胞上清液,按試劑盒說明書進(jìn)行操作。
1.6ELISA檢測TNFα、IL1、IL6水平
收集培養(yǎng)48h各組細(xì)胞上清,具體按照試劑盒操作進(jìn)行檢測。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS20.0軟件進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用最小顯著差異法(LSD)t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1金銀花提取物對LPS處理的H9c2凋亡的影響
與Con組相比,LPS組H9c2細(xì)胞凋亡率升高,SORBS2蛋白表達(dá)水平下降,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與LPS組相比,LPS+金銀花低劑量組、中劑量組、高劑量組H9c2細(xì)胞凋亡率降低,SORBS2蛋白表達(dá)水平升高,且呈濃度依賴性(P<0.05)。詳見圖1~圖4。
2.2金銀花提取物對LPS處理的H9c2中氧化應(yīng)激的影響
與Con組相比,LPS組H9c2細(xì)胞中SOD活性降低,MDA含量、LDH活性升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與LPS組相比,LPS+金銀花低劑量組、中劑量組、高劑量組MDA含量、LDH活性降低,SOD活性升高,且呈濃度依賴性(P<0.05)。詳見表1。
2.3金銀花提取物對LPS處理的H9c2中炎性因子的影響
與Con組相比,LPS組TNFα、IL1、IL6水平升高(P<0.05);與LPS組相比,LPS+金銀花低劑量組、中劑量組、高劑量組TNFα、IL1、IL6水平下降,且呈濃度依賴性(P<0.05)。詳見表2。
2.4ORBS2對LPS處理的H9c2細(xì)胞氧化應(yīng)激和炎性因子的影響
與LPS組和LPS+pcDNA組相比,LPS+pcDNASORBS2組細(xì)胞凋亡率、MDA含量、LDH活性降低,SORBS2蛋白表達(dá)水平、SOD活性升高,TNFα、IL1、IL6水平降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見表3、圖5~圖8。
2.5敲除SORBS2對金銀花作用的H9c2凋亡和氧化應(yīng)激的影響
與LPS+金銀花高劑量+siNC組相比,LPS+金銀花高劑量+siSORBS2組H9c2細(xì)胞凋亡率升高,SORBS2蛋白表達(dá)水平降低,SOD活性降低,MDA含量、LDH活性升高(P<0.05)。詳見表4、圖9~圖12。
2.6敲除SORBS2對金銀花作用于H9c2炎性因子的影響
與LPS+金銀花高劑量+siNC組相比,LPS+金銀花高劑量+siSORBS2組H9c2細(xì)胞中TNFα、IL1、IL6水平升高(P<0.05)。詳見表5。
3討論
心血管疾病是危害健康的重要疾病,氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)在心血管疾病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用[1112]。研究顯示,中藥具有多靶點(diǎn)效應(yīng),通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等發(fā)揮保護(hù)心肌的作用[13]。有研究報(bào)道,金銀花提取物可通過降低肺泡灌洗液中促炎細(xì)胞因子IL1、IL6和TNFα的釋放和減輕組織臟器的損傷,對LPS誘導(dǎo)的急性呼吸窘迫綜合征大鼠具有顯著的保護(hù)作用[14]。金銀花提取物通過抑制小鼠的肝星狀細(xì)胞激活,逆轉(zhuǎn)上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)并通過誘導(dǎo)Nrf2激活減少肝臟損傷,從而減輕小鼠肝纖維化[15]。金銀花提取物可通過激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/核因子κB(NFκB)信號通路來抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[16]。本研究通過建立心肌細(xì)胞損傷模型,用不同劑量金銀花提取物處理,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡率、MDA含量、LDH活性、TNFα、IL1、IL6水平降低,SORBS2蛋白表達(dá)水平、SOD活性升高,且呈濃度依賴性,表明金銀花提取物能抑制LPS誘導(dǎo)心肌細(xì)胞損傷。
有研究顯示,SORBS2在心肌梗死病人組織中表現(xiàn)出異常降低[17]。LncRNAH19通過調(diào)節(jié)miR935p/SORBS2軸來抑制敗血癥誘導(dǎo)的心肌損傷的進(jìn)展[18]。本研究顯示,LPS誘導(dǎo)可降低心肌細(xì)胞中SORBS2蛋白表達(dá),過表達(dá)SORBS2可降低LPS誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡率、氧化應(yīng)激及炎性因子水平。金銀花提取物可提高SORBS2的表達(dá),而敲除SORBS2逆轉(zhuǎn)了金銀花提取物對LPS致心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)的作用。
綜上所述,金銀花提取物可通過增加SORBS2減輕LPS致心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激、凋亡和炎癥反應(yīng)。
參考文獻(xiàn):
[1]徐標(biāo),孫璇.炎癥在心肌損傷和修復(fù)中的作用[J].臨床心血管病雜志,2018,34(7):633635.
[2]CHISTIAKOVDA,SHKURATTP,MELNICHENKOAA,etal.Theroleofmitochondrialdysfunctionincardiovasculardisease:abriefreview[J].AnnalsofMedicine,2018,50(2):121127.
[3]WANGXW,GUOZK,DINGZF,etal.Inflammation,autophagy,andapoptosisaftermyocardialinfarction[J].JournaloftheAmericanHeartAssociation,2018,7(9):e008024.
[4]楊雪芹,王煒,楊愛東,等.中藥干預(yù)線粒體途徑抑制心肌細(xì)胞凋亡的研究進(jìn)展[J].上海中醫(yī)藥雜志,2019,53(5):98101.
[5]CHENWC,LIOUSS,TZENGTF,etal.WoundrepairandantiinflammatorypotentialofLonicerajaponicainexcisionwoundinducedrats[J].BMCComplementaryandAlternativeMedicine,2012,12:226.
[6]潘曉冬.金銀花和玄參抗心肌細(xì)胞凋亡作用及機(jī)制研究[D].哈爾濱:哈爾濱醫(yī)科大學(xué),2014.
[7]唐陸平,李偉豪,袁生.金銀花提取物改善脂多糖致大鼠急性肺損傷作用機(jī)制研究[J].畜禽業(yè),2019,30(10):13.
[8]吳瑞霞,黃糧,白玉鵬,等.MiR153通過靶向SORBS2促進(jìn)LPS誘導(dǎo)的心肌H9C2細(xì)胞損傷[J].中國病理生理雜志,2020,36(1):2228.
[9]王惠.MicroRNA213p通過靶基因SORBS2調(diào)控LPS誘導(dǎo)的膿毒癥心肌病[D].南京:南京醫(yī)科大學(xué),2016.
[10]阮輝輝,衛(wèi)巍,許永富.金銀花提取物對重癥急性胰腺炎肺損傷大鼠ROSNLRP3炎癥小體信號通路的影響[J].中國中醫(yī)急癥,2019,28(8):13441348.
[11]GARCAN,ZAZUETAC,AGUILERAAGUIRREL.Oxidativestressandinflammationincardiovasculardisease[J].OxidativeMedicineandCellularLongevity,2017,2017:5853238.
[12]STEVENS,F(xiàn)RENISK,OELZEM,etal.Vascularinflammationandoxidativestress:majortriggersforcardiovasculardisease[J].OxidativeMedicineandCellularLongevity,2019,2019:7092151.
[13]薛慧文,胡超群,鄭書臣,等.中藥保護(hù)心肌的活性成分(部位)及作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].藥物評價研究,2019,42(8):16851688.
[14]王華,遲瓊,熊石龍,等.金銀花提取物對LPS致ARDS大鼠肺炎癥影響的研究[J].廣東藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2017,33(3):379382.
[15]MIAOH,ZHANGY,HUANGZL,etal.Lonicerajaponicaattenuatescarbontetrachlorideinducedliverfibrosisinmice:molecularmechanismsofaction[J].TheAmericanJournalofChineseMedicine,2019,47(2):351367.
[16]HANMH,LEEWS,NAGAPPANA,etal.FlavonoidsisolatedfromflowersofLonicerajaponicathunb.inhibitinflammatoryresponsesinBV2microglialcellsbysuppressingTNFαandILβthroughPI3K/Akt/NFκBsignalingpathways[J].PhytotherapyResearch,2016,30(11):18241832.
[17]KAKIMOTOY,ITOS,ABIRUH,etal.SorbinandSH3domaincontainingprotein2isreleasedfrominfarctedheartintheveryearlyphase:proteomicanalysisofcardiactissuesfrompatients[J].JournaloftheAmericanHeartAssociation,2013,2(6):e000565.
[18]SHANB,LIJY,LIUYJ,etal.LncRNAH19inhibitstheprogressionofsepsisinducedmyocardialinjuryviaregulationofthemiR935p/SORBS2axis[J].Inflammation,2021,44(1):344357.
(收稿日期:20220921)
(本文編輯郭懷?。?/p>
作者單位1.河北省保定市第一醫(yī)院(河北保定071000),Email:yoyonaa@126.com;2.河北省保定市清苑區(qū)人民醫(yī)院
引用信息初毅,代寧,曹艷杰.金銀花提取物對脂多糖致心肌細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2024,22(6):10271032.