李 娜 曲曉波 葉豆丹 李 晶 律廣富 林 賀 楊 擎 常志達(dá) 張靖卓 李 斌 林 喆
(長春中醫(yī)藥大學(xué)研發(fā)中心藥理實(shí)驗(yàn)室,吉林 長春 130117)
四妙勇安激發(fā)(SMYA)是治療熱毒性脫疽的經(jīng)驗(yàn)良方,由金銀花、玄參、當(dāng)歸、甘草四味藥組成,具有清熱解毒、滋陰活血、通絡(luò)功效。熱毒性脫疽是古時(shí)候的主要適應(yīng)證,和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的多種動(dòng)脈狹窄或閉塞而導(dǎo)致的趾(指)脫落壞死性疾病相似,包括血栓閉塞性脈管炎、動(dòng)脈硬化閉塞癥、糖尿病性壞疽等疾病〔1~3〕。本研究通過對SMYA對氧化損傷內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用的研究,為進(jìn)一步探討其作用機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。
1.1細(xì)胞系 人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞株ECV304(長春中醫(yī)藥大學(xué)研發(fā)中心),用含10%胎牛血清1640培養(yǎng)基于37℃,5%CO2,飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
1.2藥物、試劑與儀器 SMYA醇提物,由長春中醫(yī)藥大學(xué)研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室制備;血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)、內(nèi)皮素(ET)、內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOs)酶聯(lián)免疫檢測試劑盒為美國BG公司產(chǎn)品;流式細(xì)胞儀為美國貝克曼庫爾特公司。
1.3方法
1.3.1分組 取對數(shù)生長期的內(nèi)皮細(xì)胞ECV304隨機(jī)分成三組:空白組,用正常培養(yǎng)液培養(yǎng);模型組,H2O2損傷,濃度為1 mmol/L,損傷4 h;SMYA組:先用H2O2損傷4 h后,50%EtOH提取物100 μg/ml培養(yǎng)24 h。
1.3.2四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法測定細(xì)胞活力 消化后的細(xì)胞,5×104個(gè)/ml,200 μl接種于96孔板,培養(yǎng)24 h完全貼壁,按1.3.1分組,模型組和SMYA組先用H2O2(1 mmol/L,4 h)處理,棄上清,模型組用正常培養(yǎng)基培養(yǎng),給藥組用SMYA醇提物處理24 h,每孔20 μl加入MTT,4 h后甩板,每孔加入150 μl二甲基亞礬(DMSO)使其顯色,顯色后振動(dòng)孵育10 min,使結(jié)晶溶解完全,酶標(biāo)儀490 nm測吸光度值(OD值)。
1.3.3SMYA醇提物對氧化損傷ECV304細(xì)胞周期的影響 取對數(shù)生長期的各組細(xì)胞,胰酶消化后收集細(xì)胞于離心管中,1 000 r/min離心5 min,棄上清,4℃磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗2次。將約1 ml,4℃70%乙醇緩緩貼壁加入離心管,固定細(xì)胞。上機(jī)前,1 500 r/min離心5 min,重新收集細(xì)胞,PBS洗2次。加入RNA酶和20 μl溴化碘(PI),室溫避光染色20 min,用300目尼龍網(wǎng)過濾,經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測。
1.3.4SMYA醇提物對氧化損傷ECV304細(xì)胞凋亡率的影響 取對數(shù)生長期的各組細(xì)胞,胰酶消化后收集細(xì)胞于離心管中,1 000 r/min離心5 min,棄上清,4℃PBS清洗兩次。先加500 μl Binding Buffer,然后分別將5 μl Annexin V-FITC和PI 10 μl加入,避光孵育10 min,1 h內(nèi)上機(jī)檢測。
1.3.5ACE、ET、eNOs含量測定 按1.3.1方法培養(yǎng)細(xì)胞后,收集細(xì)胞培養(yǎng)液,10 000 r/min,離心10 min,取上清液,按試劑盒要求,檢測細(xì)胞上清液中ACE、ET、eNOs的含量。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 計(jì)量資料組間比較行t檢驗(yàn)。
2.1SMYA醇提物對H2O2損傷ECV304細(xì)胞活力的影響 模型組細(xì)胞活力(0.76±0.07)明顯低于空白組(1.30±0.19)(P<0.01),說明模型建立成功;且SMYA組細(xì)胞活力(1.34±0.10)均高于模型組(P<0.01)。
2.2SMYA醇提物對H2O2損傷ECV304細(xì)胞凋亡的影響 結(jié)果顯示,空白組細(xì)胞凋亡率為9.5%,模型組為23.3%,而SMYA醇提物處理過的損傷后ECV304的凋亡率為13.2%,模型組細(xì)胞凋亡率最高,SMYA醇提物干預(yù)后細(xì)胞凋亡率明顯降低。
2.3SMYA醇提物對H2O2損傷ECV304細(xì)胞周期的影響 由檢測結(jié)果分析,模型組與空白組比較,G1期細(xì)胞比例增多(P<0.01),進(jìn)入S和G2期的細(xì)胞百分比減少(P<0.05),與模型組比較SMYA組,G1期細(xì)胞進(jìn)入S和G2期的細(xì)胞百分比增多,G1期細(xì)胞百分比顯著下降(P<0.05),S期細(xì)胞百分比顯著增加(P<0.05)。見表1。
表1 SMYA醇提物對H2O2損傷的ECV304細(xì)胞周期的影響±s,n=6,%)
2.4SMYA醇提物對H2O2損傷ECV304細(xì)胞中ACE、ET、eNOs影響 模型組H2O2可使ACE和ET的含量明顯增高,eNOS活性降低(P<0.05,P<0.01);與模型組比較,SMYA醇提物可抑制ACE的活性,并可顯著性降低ET含量(P<0.05),升高eNOS活性(P<0.01)。見表2。
表2 SMYA50%醇提物對H2O2氧化損傷ECV304分泌ACE、ET、eNOS的影響±s,n=6)
SMYA在古代是治療熱毒性脫疽的經(jīng)驗(yàn)良方,具有清熱解毒、滋陰養(yǎng)血、活血化瘀等功效,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)多用于治療周圍血管性疾病,前期工作中,建立了血栓閉塞性脈管炎模型大鼠,觀察SMYA對其血脂、血液流變學(xué)及抗炎的作用,證明了SMYA對血栓閉塞性脈管炎大鼠的治療作用〔4,5〕。為進(jìn)一步探討其機(jī)制,從細(xì)胞水平進(jìn)行了研究。
血管內(nèi)皮細(xì)胞(VEC)是覆蓋于血管內(nèi)膜表面的單層扁平或多角形的細(xì)胞,形成血管的內(nèi)壁,與平滑肌細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞等共同構(gòu)成完整的血管壁〔6,7〕。VEC的功能和血管活性物質(zhì),如血管內(nèi)皮生長因子、內(nèi)皮素(ET)、一氧化氮(NO)和血管緊張素(ACE)Ⅱ等物質(zhì)有著密切的聯(lián)系。VEC受損在多種疾病的發(fā)病機(jī)制中起到重要作用,例如血栓閉塞性脈管炎。缺氧條件下,可以使內(nèi)皮細(xì)胞功能明顯損傷,可探討血管功能變化與調(diào)控機(jī)制〔8~10〕。ACE催化血管緊張素(Ang)Ⅰ轉(zhuǎn)化為(Ang)Ⅱ,使緩激肽失活。AngⅡ可導(dǎo)致血壓上升,強(qiáng)烈的收縮外周小動(dòng)脈,促進(jìn)醛固酮的合成和分泌;重吸收鈉離子和水,增加血容量;AngⅡ是最強(qiáng)的升壓活性物質(zhì)。研究表明,SMYA 50%醇提物能夠明顯抑制過氧化氫損傷ECV 304分泌ACE,阻斷了腎素血管緊張素系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。如吳旭等〔11〕認(rèn)為VEC、ACE在缺血缺氧時(shí)表達(dá)增多〔12,13〕。
ET和NO是一對相互拮抗的物質(zhì),正常生理情況下,兩者相互作用,形成穩(wěn)定的血管內(nèi)皮調(diào)節(jié)系統(tǒng),ET可增加NOS的活性,從而促進(jìn)NO的生成,而NO又可以反過來拮抗ET的作用。兩者之間的這種拮抗作用在維持血管正常收縮與舒張功能和調(diào)節(jié)局部血流等方面起到重要的作用〔14〕。
G1期又稱為合成前期,處于這一期的細(xì)胞物質(zhì)代謝活躍,細(xì)胞體積大,為S期DNA復(fù)制作物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備。S期是DNA合成期,合成組蛋白。G2期是DNA合成后期,是有絲分裂的準(zhǔn)備期,DNA合成終止。M期為細(xì)胞分裂期。G1期和S期階段細(xì)胞分布的多少,是評價(jià)細(xì)胞狀態(tài)和細(xì)胞環(huán)境的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)表明,SMYA醇提物可明顯促進(jìn)H2O2損傷ECV304G1期細(xì)胞增殖,減少細(xì)胞凋亡。本實(shí)驗(yàn)通過檢測正常內(nèi)皮細(xì)胞、缺氧條件下內(nèi)皮細(xì)胞及SMYA干預(yù)缺氧內(nèi)皮細(xì)胞三種細(xì)胞的細(xì)胞周期,表明SMYA醇提物具有明顯降低氧化損傷細(xì)胞凋亡率的能力,促進(jìn)細(xì)胞增殖。
本實(shí)驗(yàn)建立了內(nèi)皮細(xì)胞缺氧模型,通過檢測細(xì)胞活性,細(xì)胞周期與凋亡,以及內(nèi)皮細(xì)胞分泌ACE、ET和eNOS含量,證明了SMYA醇提物具有明顯的保護(hù)氧化損傷內(nèi)皮細(xì)胞的作用,為進(jìn)一步的研究提供了依據(jù)。
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