吳新榮,臧路平,劉志剛,孫維峰(廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院藥劑科,廣州 510010)
高尿酸血癥(Hyperuricemia)是指血液中的尿酸濃度高于正常水平的一種機(jī)體狀態(tài),其進(jìn)一步發(fā)展會(huì)導(dǎo)致痛風(fēng)。痛風(fēng)是一種關(guān)節(jié)炎癥,表現(xiàn)為關(guān)節(jié)處或者關(guān)節(jié)周圍形成尿酸單鈉結(jié)晶,促使急性炎癥的發(fā)作和長(zhǎng)期的組織損傷。痛風(fēng)的長(zhǎng)期治療途徑為降低血清和組織中的尿酸濃度。
腎小管上皮細(xì)胞(Renal tubular epithelial cells,RTECs)上固定的各種轉(zhuǎn)運(yùn)體負(fù)責(zé)腎臟物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),其中尿酸在腎臟中的重吸收作用主要依賴于近端小管上皮細(xì)胞膜上表達(dá)的尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(URAT1)[1]。
泄?jié)岢苑绞嵌嗄陙?lái)臨床治療高尿酸血癥的經(jīng)驗(yàn)方,臨床試驗(yàn)表明,該處方對(duì)高尿酸血癥有良好的治療作用[2]。為進(jìn)一步明確該處方中的主要活性成分,本課題組對(duì)其有效部位進(jìn)行了分離[3]??傸S酮是在泄?jié)岢苑街刑崛〕龅挠行Р课恢?,已有文獻(xiàn)報(bào)道黃酮類化合物對(duì)尿酸吸收的影響[4]。本文在此研究基礎(chǔ)上,探討泄?jié)岢苑娇傸S酮體外刺激小鼠RTECs對(duì)其尿酸吸收功能的影響,為該藥降尿酸機(jī)制的研究和新藥的開發(fā)提供新的理論依據(jù)。
超凈工作臺(tái)(江蘇蘇凈集團(tuán)有限公司);CO2培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo Forma公司);CKX41熒光倒置顯微鏡(日本Olympus公司);68酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Rad公司)。
泄?jié)岢苑筋w粒(廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院藥劑科,批號(hào):101118);DMEM/F12培養(yǎng)基、D-Hanks、胎牛血清(美國(guó)Hyclone公司);人轉(zhuǎn)鐵蛋白、牛胰島素、表皮生長(zhǎng)因子、percoll細(xì)胞分離液、尿酸、尿酸檢測(cè)試劑盒、MTT(美國(guó)Sigma公司);I型膠原酶(美國(guó)Gibco公司);青霉素(0.48 g∶80萬(wàn)u)、鏈霉素(0.96 g∶160萬(wàn)u))購(gòu)自湖北遠(yuǎn)成藥業(yè)有限公司;鼠抗人細(xì)胞角蛋白18抗體、羊抗鼠IgG(武漢博士德生物工程有限公司);二甲亞砜(DMSO,廣州化學(xué)試劑廠);苯溴馬?。ǖ聡?guó)赫曼大藥廠)。
3~5周SPF級(jí)昆明種小鼠,♂,體重(18±2)g,由廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供(動(dòng)物使用合格證號(hào):粵檢證字第2006B020號(hào))。
泄?jié)岢苑筋w粒粉碎后,60%乙醇回流提取3次,總黃酮粗提液經(jīng)聚酰胺顆粒靜態(tài)吸附2 h達(dá)到平衡后,先以水洗脫,繼以乙醇洗脫,得到的總黃酮含量達(dá)71.84%。
用優(yōu)化好的方法對(duì)目的細(xì)胞進(jìn)行原代培養(yǎng):處死小鼠后立即無(wú)菌取腎,去除包膜及脂肪組織,取皮質(zhì)部分,剪碎,消化,過篩,于37℃、5%CO2孵育箱培養(yǎng)。待細(xì)胞長(zhǎng)滿后用0.25%胰蛋白酶處理細(xì)胞并進(jìn)行傳代培養(yǎng)。制備細(xì)胞爬片,用細(xì)胞角蛋白18多克隆抗體(1∶250)為一抗[5],羊抗鼠IgG為二抗,進(jìn)行SP法染色鑒定。
取3~5代RTECs,用2.5%的胰蛋白酶消化后再用含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液制成1×105個(gè)/mL的細(xì)胞懸液,加入96孔板,每孔100 μL,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng),12 h使其貼壁后棄上清液,加入不同濃度的總黃酮(0、0.5、2.5、5.0、7.5、10.0 g·L-1)DMEM培養(yǎng)基,培養(yǎng)48 h,終止培養(yǎng)前4 h每孔加入MTT(5 g·L-1)20 μL,培養(yǎng)結(jié)束后棄上清液,加入DMSO(100 μL)震蕩后于酶標(biāo)儀490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(A),結(jié)果以5個(gè)復(fù)孔的均值表示,參考MTT法公式計(jì)算增殖率。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)影響沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的濃度范圍,進(jìn)行下一步尿酸吸收試驗(yàn)。
將細(xì)胞接種到96孔板,在室溫下進(jìn)行尿酸吸收30 min。尿酸吸收試驗(yàn)培養(yǎng)基成分為[6]:NaCl 137 mmol·L-1、KCl 5 mmol·L-1、K2HPO40.1 mmol·L-1、MgSO41.8 mmol·L-1、葡萄糖20 mmol·L-1、HEPEs 10 mmol·L-1(pH 7.4)。設(shè)定尿酸吸收取樣時(shí)間點(diǎn)分別為0、15、30、45、60、75、90 min。吸收結(jié)束后,使用尿酸檢測(cè)試劑盒檢測(cè)培養(yǎng)基中剩余尿酸濃度,顯色后,490 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)A值。差量法計(jì)算尿酸吸收值,確定試驗(yàn)取樣時(shí)間點(diǎn)。
取3~5代RTECs,用2.5%的胰蛋白酶消化后再用含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液制成1×105個(gè)/mL的細(xì)胞懸液,加入96孔板,每孔100 μL,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng),12 h使其貼壁后棄上清,根據(jù)MTT試驗(yàn)確定的尿酸吸收試驗(yàn)濃度,加入不同濃度的總黃酮(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g·L-1)DMEM培養(yǎng)基,以苯溴馬隆為陽(yáng)性對(duì)照。藥物細(xì)胞孵育培養(yǎng)48 h后將培養(yǎng)基吸出,加入尿酸吸收培養(yǎng)基,于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 min后,各測(cè)量孔吸取50 μL樣液,根據(jù)尿酸檢測(cè)試劑盒測(cè)定剩余尿酸濃度,差量法計(jì)算尿酸吸收值,并計(jì)算藥物作用于尿酸吸收的抑制率,結(jié)果以5個(gè)復(fù)孔抑制率的均值表示。
采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),試驗(yàn)結(jié)果以±s表示,組間差異的比較采用單因素方差分析和t檢驗(yàn)。
培養(yǎng)約3 d后在腎小管節(jié)段邊緣有多邊形細(xì)胞呈島嶼狀長(zhǎng)出,并逐漸增多向四周呈放射樣生長(zhǎng),至第10天,基本長(zhǎng)滿培養(yǎng)瓶底。在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞具有鋪路石樣形態(tài)特征,細(xì)胞較大,排列緊密。細(xì)胞免疫組化染色反應(yīng)顯示抗細(xì)胞角蛋白18染色陽(yáng)性,胞質(zhì)內(nèi)見大量棕黃色顆粒,襯染的核呈藍(lán)色,純度在90%以上。小鼠RTECs原代培養(yǎng)10 d的情況見圖1;細(xì)胞免疫組化圖片見圖2。
圖1 小鼠RTECs原代培養(yǎng)10 d的情況Fig 1 The day 10 of mouse renal proximal tubule epithelial cell primary culture
圖2 細(xì)胞免疫組化圖片F(xiàn)ig 2 Cell immunohistochemistry picture
高濃度泄?jié)岢苑娇傸S酮(10~5 g·L-1)能顯著抑制細(xì)胞活性,影響細(xì)胞增殖(P<0.01);低濃度泄?jié)岢苑娇傸S酮(2.5~0.5 g·L-1)對(duì)細(xì)胞的增殖活性幾乎不產(chǎn)生影響。因此,確定2.5~0.5 g·L-1作為尿酸吸收試驗(yàn)的參考濃度范圍。泄?jié)岢苑娇傸S酮對(duì)RTECs增殖活性的影響見表1。
表1 泄?jié)岢苑娇傸S酮對(duì)RTECs增殖活性的影響(±s,n=5)Tab 1 Effects of anthoxanthin in Xiezhuo chubi decoction on the proliferation of RTECs(±s,n=5)
表1 泄?jié)岢苑娇傸S酮對(duì)RTECs增殖活性的影響(±s,n=5)Tab 1 Effects of anthoxanthin in Xiezhuo chubi decoction on the proliferation of RTECs(±s,n=5)
與0 g·L-1比較:*P<0.01vs.0 g·L-1:*P<0.01
濃度/g·L-1 0 0.5 2.5 5.0 7.5 10.0增殖率/%0.421±0.006 0.423±0.005 0.420±0.001 0.100±0.011*0.010±0.001*0.013±0.003*
通過前期試驗(yàn)確定,尿酸吸收試驗(yàn)的取樣時(shí)間點(diǎn)為30 min,即細(xì)胞進(jìn)行尿酸吸收30 min后,終止吸收試驗(yàn),取樣測(cè)量培養(yǎng)基中剩余尿酸濃度。因?yàn)樵谠摃r(shí)間點(diǎn),尿酸吸收速率達(dá)到最大且未達(dá)到飽和。與未加藥物刺激的RTECs細(xì)胞比較,在藥物刺激細(xì)胞48 h后,0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g·L-1各濃度對(duì)尿酸吸收均有不同程度的抑制作用,其中較高濃度抑制作用較為強(qiáng)烈。泄?jié)岢苑娇傸S酮對(duì)RTECs尿酸吸收的影響見圖3。
尿酸排泄減少是造成高尿酸血癥的一個(gè)主要原因,尿酸的排泄量取決于腎小管的分泌作用以及分泌后的重吸收作用。固定在腎臟近端小管上皮細(xì)胞管腔側(cè)和基底外側(cè)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白負(fù)責(zé)尿酸的分泌和重吸收。
本課題組的前期臨床研究發(fā)現(xiàn),泄?jié)岢苑綄?duì)治療高尿酸血癥有一定的療效,為了確定其發(fā)揮作用的活性成分,繼而對(duì)該藥方進(jìn)行分離提取,總黃酮是所分離出的有效部位之一。本研究發(fā)現(xiàn),總黃酮在沒有對(duì)小鼠RTECs的增殖活性產(chǎn)生影響的前提下,能夠明顯抑制該細(xì)胞的尿酸吸收功能。提示總黃酮抑制RTECs的重吸收功能可能是泄?jié)岢苑街委煾吣蛩嵫Y的原因之一,而固定在該細(xì)胞上的URAT1是負(fù)責(zé)尿酸重吸收的主要蛋白,這為高尿酸血癥的治療和機(jī)制研究提供了新的理論依據(jù)。
圖3 泄?jié)岢苑娇傸S酮對(duì)RTECs尿酸吸收的影響Fig1 Effects of anthoxanthin in Xiezhuochubi decoction on the uric uptake of RTECs
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