花慧蓮,黃 超
(1.泰州市人民醫(yī)院藥學(xué)部,江蘇 泰州 225300;2.南通大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)系,江蘇 南通 226001)
?
熱休克蛋白70激動(dòng)劑SW02對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)的調(diào)控及機(jī)制
花慧蓮1,黃超2
(1.泰州市人民醫(yī)院藥學(xué)部,江蘇 泰州225300;2.南通大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)系,江蘇 南通226001)
中國(guó)圖書分類號(hào):R329.24;R341;R345.44;R364.5;R916.3;R977.3;R977.6
摘要:目的觀察熱休克蛋白70(Hsp70)激動(dòng)劑SW02對(duì)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)表達(dá)及一氧化氮(NO)生成的作用,并探討其作用機(jī)制。方法采用LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞建立細(xì)胞炎癥模型,將細(xì)胞隨機(jī)分為DMSO組、DMSO+LPS(1 mg·L-1)組、SW02組和SW02+LPS(1 mg·L-1)組。Western blot法測(cè)定蛋白表達(dá);Griess試劑法測(cè)定NO含量;實(shí)時(shí)定量PCR法測(cè)定iNOS mRNA表達(dá);染色質(zhì)免疫共沉淀法(ChIP)檢測(cè)核因子κB(NF-κB)與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合能力變化。結(jié)果SW02明顯抑制由LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞iNOS蛋白、mRNA表達(dá)和NO釋放(SW02+LPS組iNOS表達(dá)量和NO生成量明顯低于DMSO+LPS組,P<0.01或P<0.05);SW02不影響由LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞κB-α抑制子(IκB-α)降解(SW02+LPS組IκB-α表達(dá)量與DMSO+LPS組比差異無(wú)顯著性,P>0.05)和NF-κB入核(SW02+LPS組細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核NF-κB表達(dá)量與DMSO+LPS組比差異無(wú)顯著性,P>0.05);SW02明顯抑制由LPS誘導(dǎo)的NF-κB與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合(SW02+LPS組NF-κB與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合量明顯低于DMSO+LPS組,P<0.05)。結(jié)論SW02抑制巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)和NO生成,其機(jī)制可能與抑制NF-κB與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合有關(guān)。
關(guān)鍵詞:SW02;熱休克蛋白70;脂多糖;誘導(dǎo)型一氧化氮合酶;RAW264.7細(xì)胞;核因子κB;κB-α抑制子
一氧化氮(NO)是細(xì)胞中參與神經(jīng)和心血管信號(hào)傳導(dǎo)的重要分子[1-3],但是在炎癥病變中,過(guò)量NO能損傷機(jī)體功能,例如,研究發(fā)現(xiàn)體內(nèi)積累過(guò)量的NO能損壞線粒體功能并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[4-5];在嚴(yán)重?cái)⊙Y中,高濃度NO會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷和永久性低血壓[6]。因此,控制體內(nèi)NO含量對(duì)避免NO毒性作用的出現(xiàn)具有重要意義。NO在體內(nèi)主要由一氧化氮合酶(NOS)合成,包括誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、神經(jīng)元一氧化氮合酶(nNOS)和內(nèi)皮一氧化氮合酶(eNOS)[7]。其中,iNOS在刺激因子如脂多糖(LPS)的作用下表達(dá)明顯增加[8]。LPS與細(xì)胞表面TLR4受體結(jié)合后,引起IKK激活;激活的IKK使IκB磷酸化并降解,最終導(dǎo)致NF-κB入核,并與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合,促進(jìn)iNOS基因轉(zhuǎn)錄[9]。我們之前的研究發(fā)現(xiàn),熱休克蛋白70(Hsp70)C末端底物結(jié)合活性抑制劑2-phenylethynesulfonamide(pifithrin-μ)能明顯抑制由LPS引起的巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞iNOS等炎癥因子表達(dá)[10-11],基于此,我們推測(cè)激動(dòng)Hsp70對(duì)巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)也可能有調(diào)控作用,但具體是什么樣的作用,還不得而知。本研究對(duì)這一問(wèn)題作了包括分子機(jī)制在內(nèi)的詳細(xì)探討,有望進(jìn)一步闡明Hsp70在炎癥調(diào)控中的作用,同時(shí)也有助于Hsp70激動(dòng)劑多樣化藥理學(xué)作用的評(píng)價(jià)。
1材料與方法
1.1試劑SW02、LPS、DMSO、TRIzol提取試劑盒購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。iNOS、IκB-α、NF-κB、GAPDH抗體購(gòu)自美國(guó)Cell Signaling公司。兔抗大鼠熒光二抗購(gòu)自O(shè)dyssey公司。DMEM 培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Hyclone公司。Griess Reagent試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)試劑盒等購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司。DNA提取試劑盒購(gòu)自Tiangen公司。胎牛血清購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。細(xì)胞核/質(zhì)分離試劑盒、MTT、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒、青-鏈霉素等購(gòu)自江蘇海門碧云天生物技術(shù)研究所。
1.2方法
1.2.1細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)分組RAW264.7小鼠巨噬細(xì)胞源自美國(guó)ATCC。細(xì)胞培養(yǎng)基為DMEM/F12+10%胎牛血清+1×105IU·L-1青霉素G+100 mg·L-1鏈霉素,每隔1~2 d換液1次,生長(zhǎng)環(huán)境為37℃含95%空氣和5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱。細(xì)胞分為DMSO預(yù)處理組、DMSO+LPS處理組、SW02預(yù)處理組、SW02+LPS處理組。濃度依賴實(shí)驗(yàn)中,SW02分別是1、5、10 μmol·L-1,預(yù)處理時(shí)間為30 min,LPS工作濃度1 mg·L-1。
1.2.2MTT法檢測(cè)細(xì)胞活力巨噬細(xì)胞生長(zhǎng)至可傳代的密度后,平均接種到96孔板中,每孔體積約200 μL。在用相應(yīng)藥物處理過(guò)的孔中加入MTT溶液20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h。棄去每孔中上清,再每孔加入150 μL DMSO,震蕩10 min使結(jié)晶充分溶解。在波長(zhǎng)為490 nm酶標(biāo)儀上讀數(shù)。
1.2.3Western blot用冷PBS收集細(xì)胞,3 000×g室溫離心3~5 min,隨后去除上清,加入RIPA裂解液(50 mmol·L-1Tris-HCl,pH 7.4,1 mmol·L-1EDTA,100 mmol·L-1NaCl,20 mmol·L-1NaF,3 mmol·L-1Na3VO4,1 mmol·L-1PMSF,1% NP-40,protease inhibitor cocktail),冰上裂解30 min。裂解完成后12 000×g4℃離心15 min,將上清液轉(zhuǎn)至新管,取適量蛋白液進(jìn)行濃度測(cè)定,其余根據(jù)濃度計(jì)算配比等質(zhì)量樣品。95℃ 5 min蛋白變性。150 V電泳1 h后轉(zhuǎn)膜。取膜,并在5%脫脂牛奶中室溫封閉1 h,TBST洗3次,加入一抗4℃過(guò)夜。d 2去除一抗,TBST洗3次,加入1%脫脂牛奶稀釋的熒光二抗,室溫下孵育2 h,TBST洗3次。最后用Odyssey CLx Western blot檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行條帶顯影檢測(cè)。
1.2.4NO測(cè)定根據(jù)Griess Reagent試劑盒說(shuō)明書,將20 μL Griess試劑、150 μL各實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞培養(yǎng)液和130 μL去離子水混合于96孔板中,以20 μL Griess試劑加280 μL去離子水作為空白對(duì)照。室溫下放置30 min,用分光光度儀測(cè)量各組混合液的吸光度(波長(zhǎng)548 nm)并校正曲線。
1.2.5細(xì)胞核、質(zhì)分離PBS洗1遍,用細(xì)胞刮子刮下細(xì)胞。離心收集細(xì)胞,吸盡上清。每20 μL沉淀加入200 μL添加了PMSF的細(xì)胞質(zhì)蛋白抽提試劑A。劇烈振蕩5 s,把細(xì)胞沉淀完全懸浮并分散開。冰浴15 min,加入細(xì)胞質(zhì)蛋白抽提試劑B 10 μL,劇烈振蕩5 s,冰浴1 min,隨后再劇烈振蕩5 s,4℃ 12 000×g離心5 min。立即吸取上清至一預(yù)冷的塑料管中,即為抽提得到的細(xì)胞質(zhì)蛋白。對(duì)于沉淀,完全吸盡殘余的上清,加入50 μL添加了PMSF的細(xì)胞核蛋白抽提試劑,劇烈振蕩20 s,把細(xì)胞沉淀完全懸浮并分散開,然后放回冰浴中,每隔2 min劇烈振蕩20 s,共30 min。4℃ 12 000×g離心10 min,立即吸取上清至一預(yù)冷塑料管中,作為抽提得到的細(xì)胞核蛋白,再用Western blot法檢測(cè)SW02處理前后細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)NF-κB表達(dá)情況。
1.2.6實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)細(xì)胞iNOS mRNA表達(dá):總RNA按照TRIzol抽提試劑說(shuō)明書進(jìn)行。一定比例稀釋后加樣測(cè)定所提取的RNA濃度,使得260/280值在1.8~2.0之間。測(cè)量得到濃度后,按照最低濃度水平用無(wú)RNA酶水稀釋其它樣品。取10 μL做凝膠電泳,其余置-80℃冷凍保存。PCR反應(yīng)體系條件如下:預(yù)變性94℃ 30 s,變性94℃ 30 s,退火60℃ 30 s,延伸72℃ 1 min,25個(gè)循環(huán),最后延伸72℃ 7 min。結(jié)束后,反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳(95 V,30 min)鑒定,用凝膠成像儀進(jìn)行灰度掃描分析。引物序列如下:iNOS(557 bp)上游:5′-CCATGTCAAAACCCGTGGTGAATG-3′,下游:5′-A TGGGAGTTGGGCAGTCATCAG-3′;GAPDH(107 bp)上游:5′-TAAAGAACAGGCTCTTAGCACA-3′,下游:5′-AGTCTTGGAAATGGATTGTCTC-3′。
1.2.7染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)ChIP實(shí)驗(yàn)方法主要參考我們已經(jīng)發(fā)表的研究論文[12],簡(jiǎn)述如下:用1%甲醛(福爾馬林)室溫孵育細(xì)胞10 min,加甘氨酸至終濃度0.125 mol·L-1,室溫下放置5 min終止交聯(lián)。用冷PBS洗2次,收集細(xì)胞于離心管中,4℃ 3 500×g離心6 min。去上清,加入低張溶液重懸,冰上裂解10 min,隨后冰上勻漿25~30次,4℃ 3 500×g離心5 min。取上清,去除沉淀,將取出的上清繼續(xù)離心:4 ℃,12 000×g離心5 min。剩下的沉淀為細(xì)胞核,將其溶解在40 μL裂解液中裂解10 min。經(jīng)超聲處理后,取ChIP稀釋液稀釋后的樣品20 μL,加入NF-κB抗體(1 ∶200),4℃搖床過(guò)夜。d 2取珠子,用ChIP稀釋液清洗珠子2次,每次2 min。棄上清,加ChIP稀釋液,室溫?fù)u勻2 h。隨后用高鹽和低鹽溶液清洗,并加入稀釋緩沖液簡(jiǎn)單混勻,室溫孵育15 min。12 000×g離心3 min,小心取出上清,將其轉(zhuǎn)入另一管。65℃,過(guò)夜交聯(lián),隨后加入10 μL 0.5 mol·L-1EDTA、20 μL 1 mol·L-1Tris-HCl和2 μL 10 g·L-1Proteinase K到上述液體中,45℃孵育1 h。最后提取DNA,用上游引物5′-C AAGCCAGGGTATGTGGTTT-3′和下游引物5′-GCAG CAGCCATCAGGTATTT-3′(290 bp)檢測(cè)NF-κB。
2結(jié)果
2.1SW02抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞iNOS蛋白表達(dá)RAW264.7細(xì)胞經(jīng)1 mg·L-1LPS處理24 h后,iNOS蛋白被明顯誘導(dǎo)出來(lái)(Fig 1)。不同濃度SW02(1、5、10 μmol·L-1)預(yù)處理30 min后,iNOS誘導(dǎo)被明顯抑制(P<0.01或P<0.05)。結(jié)果提示,SW02能抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS蛋白表達(dá),并呈劑量依賴方式,濃度越高,抑制效應(yīng)越明顯,在10 μmol·L-1時(shí)效果最佳(Fig 1)。
Fig 1 SW02 inhibited LPS-induced iNOS protein expression
A: The dose-dependent effect of SW02 on iNOS protein expression in LPS-treated cells; B:The quantitative analysis of iNOS protein expression in cells upon SW02 and/or LPS treatment.1:Control;2:SW02(10 μmol·L-1);3:DMSO+LPS;4:LPS+SW02(1 μmol·L-1);5:LPS+SW02(5 μmol·L-1);6:LPS+SW02(10 μmol·L-1).**P<0.01vsDMSO+LPS group
2.2SW02和(或)LPS不影響細(xì)胞活力為了判斷iNOS蛋白減少是否與SW02和(或)LPS引起細(xì)胞減少有關(guān),我們檢測(cè)了各給藥組細(xì)胞活力,發(fā)現(xiàn)10 μmol·L-1SW02處理和各濃度SW02(1、5、10 μmol·L-1)、LPS共處理均不影響細(xì)胞活力(P>0.05),提示SW02處理后iNOS蛋白表達(dá)減少與細(xì)胞損傷無(wú)關(guān)(Fig 2)。
2.3SW02抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞NO生成對(duì)照組細(xì)胞用1 mg·L-1LPS處理24 h后,NO生成量明顯增加(P<0.01)(Fig 3);SW02組細(xì)胞根據(jù)劑量依賴實(shí)驗(yàn)選取合適濃度的SW02(10 μmol·L-1)預(yù)處理30 min,隨后用1 mg·L-1LPS處理24 h,發(fā)現(xiàn)SW02+LPS組細(xì)胞NO生成量與SW02組比差異無(wú)顯著性(P>0.05),但明顯低于DMSO+LPS組(P<0.01)(Fig 3)。結(jié)果提示SW02能抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞NO生成。
Fig 2 SW02 and/or LPS did not affect cell viability(n=5)
1:Control;2:SW02(10 μmol·L-1);3:DMSO+LPS;4:LPS+SW02(1 μmol·L-1);5:LPS+SW02(5 μmol·L-1);6:LPS+SW02(10 μmol·L-1).
Fig 3 SW02 inhibited LPS-induced NO production
1:Control;2:DMSO+LPS;3:SW02(10 μmol·L-1);4:LPS+SW02(10 μmol·L-1).##P<0.01vscontrol;**P<0.01vsLPS alone-treated group.
2.4SW02抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞iNOS mRNA表達(dá)對(duì)照組細(xì)胞用1 mg·L-1LPS處理4 h后,iNOS mRNA表達(dá)量明顯增加(P<0.01)(Fig 4);SW02組細(xì)胞用10 μmol·L-1SW02預(yù)處理30 min,隨后用1 mg· L-1LPS處理4 h,發(fā)現(xiàn)SW02+LPS組細(xì)胞iNOS mRNA表達(dá)量與SW02組比差異無(wú)顯著性(P>0.05),但明顯低于DMSO+LPS組(P<0.05)(Fig 4)。結(jié)果提示SW02能抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS mRNA表達(dá)。
Fig 4 SW02 inhibited LPS-induced iNOS mRNA expression
1:Control;2:LPS;3:SW02(10 μmol·L-1);4:LPS+SW02(10 μmol·L-1).##P<0.01vscontrol;*P<0.05vsLPS alone-treated group.
2.5SW02不影響LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞IκB-α降解和NF-κB核轉(zhuǎn)位對(duì)照組細(xì)胞用1 mg·L-1LPS處理30 min后,IκB-α表達(dá)量明顯減少(P<0.05)(Fig 5A,B);SW02組細(xì)胞用10 μmol·L-1SW02預(yù)處理30 min,隨后用1 mg·L-1LPS處理30 min,發(fā)現(xiàn)SW02+LPS組細(xì)胞IκB-α表達(dá)量明顯低于SW02組(P<0.01),但與DMSO+LPS組比差異無(wú)顯著性(P>0.05)(Fig 5A,B),提示SW02并不影響LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞IκB-α降解。對(duì)照組細(xì)胞用1 mg·L-1LPS處理30 min后,DMSO+LPS組細(xì)胞質(zhì)NF-κB表達(dá)量明顯低于對(duì)照組(P<0.05,F(xiàn)ig 5C,D),而細(xì)胞核NF-κB表達(dá)量明顯高于對(duì)照組(P<0.01,F(xiàn)ig 5C,E);在SW02存在的情況下,由LPS刺激引起的NF-κB出入核情況沒有受到明顯影響(SW02+LPS組細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核NF-κB表達(dá)量與SW02組比差異有顯著性,P<0.05;與DMSO+LPS組比差異無(wú)顯著性,P>0.05,F(xiàn)ig 5C-E),提示SW02并不影響LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞NF-κB核轉(zhuǎn)位。
2.6SW02抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞NF-κB與iNOS啟動(dòng)子的結(jié)合首先用10 μmol·L-1SW02預(yù)處理細(xì)胞30 min,隨后1 mg·L-1LPS處理1 h,發(fā)現(xiàn)SW02+LPS組細(xì)胞NF-κB與iNOS啟動(dòng)子結(jié)合量明顯低于DMSO+LPS組(P<0.01)(Fig 6)。結(jié)果提示SW02能抑制NF-κB與iNOS啟動(dòng)子的直接結(jié)合。
3討論
NO作為一種具有生物活性的氣體分子,在大量生成的情況下與炎癥密切相關(guān)[4-5]。NO生成量主要取決于一氧化氮合成酶的多少與活性。在體內(nèi),NOS可分為誘生型(iNOS)、神經(jīng)型(nNOS)和內(nèi)皮型(eNOS)3種[7]。在活化的巨噬細(xì)胞中,iNOS活性與表達(dá)量直接決定著NO生成量。因此,研究iNOS表達(dá)調(diào)控機(jī)制也就顯得十分重要。在本實(shí)驗(yàn)中,我們選擇研究Hsp70激動(dòng)劑SW02在LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)和NO生成中的作用及信號(hào)機(jī)制。這一研究主要是建立在我們前期發(fā)現(xiàn)Hsp70選擇性抑制劑2-phenylethynesulfonamide明顯抑制巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞iNOS表達(dá)基礎(chǔ)上的[10-11],在國(guó)內(nèi)外尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。
Fig 5 SW02 did not affect LPS induced-degradation of IκB-α and nuclear translocation of NF-κB in RAW264.7 cells(n=3)
A:The effect of SW02 on LPS induced-degradation of IκB-α in RAW264.7 cells;B:The quantitative analysis of IκB-α protein levels in cells upon SW02 and/or LPS treatment; C:The effect of SW02 on LPS induced-nuclear translocation of NF-κB in RAW264.7 cells; D:The quantitative analysis of cytoplasmic NF-κB protein levels in cells upon SW02 and/or LPS treatment; E:The quantitative analysis of nuclear NF-κB protein levels in cells upon SW02 and/or LPS treatment.#P<0.05,##P<0.01vscontrol;*P<0.05,**P<0.01vsSW02 group. 1:Control;2:DMSO+LPS;3:SW02(10 μmol·L-1);4:LPS+SW02(10 μmol·L-1).
Fig 6 SW02 inhibited LPS-induced binding of NF-κB to
1:DMSO+LPS;2:LPS+SW02(10 μmol·L-1).**P<0.01vsDMSO+LPS group.
SW02是一種Hsp70特異性激動(dòng)劑,能通過(guò)激動(dòng)Hsp70 N末端ATP酶活性抑制Aβ聚集[13],將來(lái)有可能作為一種潛在的抗神經(jīng)退行性疾病藥物進(jìn)行開發(fā)。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)SW02能抑制由LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS蛋白表達(dá),且這種作用主要由iNOS mRNA減少引起。SW02抑制巨噬細(xì)胞iNOS蛋白表達(dá)這一事實(shí)體現(xiàn)了SW02在iNOS誘導(dǎo)調(diào)控中的重要性,為今后研究SW02調(diào)控iNOS/NO介導(dǎo)的相關(guān)疾病,如血管麻痹綜合征、感染性休克等提供了參考依據(jù)。此外,由于免疫系統(tǒng)iNOS/NO在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用[14-15],本研究為我們今后了解SW02的多樣化作用及分子機(jī)制提供了理論參考。然而,SW02抑制巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá)是否通過(guò)激動(dòng)Hsp70 N末端ATP酶來(lái)實(shí)現(xiàn),還不得而知。如果后續(xù)實(shí)驗(yàn)證明是通過(guò)激動(dòng)Hsp70 N末端ATP酶發(fā)揮作用,那么這將豐富我們對(duì)Hsp70調(diào)控炎癥反應(yīng)的理解,因?yàn)槲覀円呀?jīng)證明Hsp70 C末端底物結(jié)合活性抑制劑能抑制巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)[10-11]。當(dāng)然,也有可能存在脫靶的可能性,也就是說(shuō)SW02通過(guò)不依賴于Hsp70 N末端ATP酶的方式發(fā)揮iNOS調(diào)控作用,這些猜測(cè)有待進(jìn)一步研究。
細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄受抑往往是由阻斷轉(zhuǎn)錄因子活化過(guò)程中一個(gè)或多個(gè)信號(hào)分子引起的[9-10]。在LPS刺激的炎癥細(xì)胞中,SW02并不影響由LPS引起的IκB-α降解和NF-κB細(xì)胞核轉(zhuǎn)位,表明SW02可能是通過(guò)干擾NF-κB核轉(zhuǎn)位下游信號(hào)實(shí)現(xiàn)iNOS表達(dá)調(diào)控的。與預(yù)期相一致的是,在ChIP實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)SW02能明顯抑制由LPS誘導(dǎo)的NF-κB與iNOS DNA啟動(dòng)子之間的結(jié)合。概括來(lái)說(shuō),SW02調(diào)控iNOS表達(dá)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在基因轉(zhuǎn)錄起始階段,這一結(jié)論合理解釋了如下現(xiàn)象,即為什么SW02處理的細(xì)胞中IκB-α-NF-κB信號(hào)通路沒有受到任何影響,而iNOS基因轉(zhuǎn)錄最終卻是減弱的。
綜上所述,我們的研究結(jié)果顯示,SW02能明顯抑制由LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞iNOS表達(dá),這一過(guò)程與IκB-α-NF-κB信號(hào)通路無(wú)關(guān),主要是通過(guò)抑制NF-κB與iNOS基因啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這些發(fā)現(xiàn)為深入研究和開發(fā)與Hsp70相關(guān)的免疫炎癥調(diào)控分子奠定了基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容是我們關(guān)于Hsp70調(diào)控免疫炎癥反應(yīng)系列工作的延伸,國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道,其中更為深入的分子生物學(xué)機(jī)制,還需要做大量工作。
參考文獻(xiàn):
[1]Chow B S,Chew E G,Zhao C,et al.Relaxin signals through a RXFP1-pERK-nNOS-NO-cGMP-dependent pathway to up-regulate matrix metalloproteinases:the additional involvement of iNOS[J].PLoSOne,2012,7(8):e42714.
[2]胡軍,張野,蔣玲玲,等.NO/cGMP信號(hào)通路在鞘內(nèi)嗎啡預(yù)處理減輕大鼠心肌缺血/再灌注損傷中的作用[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2005,21(8):901-4.
[2]Hu J,Zhang Y,Jiang L L,et al.Role of NO/cGMP in the cardioprotective effects of intrathecal morphine preconditioning against myocardial ischemia-reperfusion injury in rats [J] .ChinPharmacolBull,2005,21(8):901-4.
[3]Haldar S M,Stamler J S.S-nitrosylation:integrator of cardiovascular performance and oxygen delivery [J].ClinInvest,2013,123(1):101-10.
[4]Banuls C,Rocha M,Rovira-Llopis S,et al.The pivotal role of nitric oxide: effects on the nervous and immune systems [J].CurrPharmDes,2014,20(29):4679-89.
[5]Dodson M,Darley-Usmar V,Zhang J.Cellular metabolic and autophagic pathways:traffic control by redox signaling [J].FreeRadicBiolMed,2013,63:207-21.
[6]Su C F,Yang F L,Chen H I.Inhibition of inducible nitric oxide synthase attenuates acute endotoxin-induced lung injury in rats [J].ClinExpPharmacolPhysiol,2007,34(4):339-46.
[7]O’Connor DM,O′Brien T.Nitric oxide synthase gene therapy:progress and prospects [J].ExpertOpinBiolTher,2009,9(7):867-78.
[8]Kleinert H,Pautz A,Linker K,Schwarz P M.Regulation of the expression of inducible nitric oxide synthase [J].EurJPharmacol,2004,500(1-3):255-66.
[9]Hayden M S,Ghosh S.Signaling to NF-κB [J].GenesDev, 2004,18(18):2195-224.
[10] Huang C,Wang J,Chen Z,et al.2-phenylethynesulfonamide prevents induction of pro-inflammatory factors and attenuates LPS-induced liver Injury by targeting NHE1-Hsp70 complex in mice [J].PLoSOne,2013,8(6):e67582.
[11] Huang C,Lu X,Wang J,et al. Inhibition of endogenous heat shock protein 70 attenuates inducible nitric oxide synthase induction via disruption of heat shock protein 70/Na(+)/(+) exchanger 1-Ca(2+)-calcium-calmodulin-dependent protein kinase II/transforming growth factor β-activated kinase 1-nuclear factor-κB signals in BV-2 microglia[J].JNeurosciRes, 2015, 93(8): 1192-202.
[12] Huang C,Wang Y Z,Wang J,et al.TSG(2,3,4’,5-tetrahydroxystilbene 2-O-β-D-glucoside)suppresses induction of pro-inflammatory factors by attenuating the binding activity of nuclear factor-κB in microglia [J].JNeuroinflammation,2013,10:129.
[13] Jinwal U K,Miyata Y,Koren J 3rd,et al.Chemical manipulation of hsp70 ATPase activity regulates tau stability[J].JNeurosci, 2009, 29(39): 12079-88.
[14]Heppner F L,Ransohoff R M,Becher B.Immune attack:the role of inflammation in Alzheime disease [J].NatRevNeurosci,2015,16(6):358-72.
[15] Phani S,Loike J D,Przedborski S. Neurodegeneration and inflammation in Parkinson′s disease [J].ParkinsonismRelatDisord,2012,18(Supp11):S207-9.
Effects of heat shock protein 70 activator SW02 on lipopolysaccharide-induced expression of inducible nitric oxide synthase in macrophages
HUA Hui-lian1,HUANG Chao2
(1.DeptofPharmacy,TaizhouPeople’sHospital,TaizhouJiangsu225300,China; 2.DeptofPharmacology,SchoolofPharmacy,NantongUniversity,NantongJiangsu226001,China)
Abstract:AimTo observe the effects of heat shock protein 70(Hsp70)activator SW02 on lipopolysaccharide(LPS)-induced expression of inducible nitric oxide synthase(iNOS)and LPS-induced production of nitric oxide(NO)in macrophages.MethodsRAW264.7 cells were stimulated by LPS,and were divided into DMSO,DMSO+LPS(1 mg·L-1),SW02,and SW02+LPS(1 mg·L-1) groups.The protein expression was detected by Western blot.NO concentration was measured by Griess kit.The iNOS mRNA was detected by real-time PCR.The NF-κB binding to iNOS promoters was measured by chromatin immunoprecipitation(ChIP)assays.ResultsSW02 significantly blocked the protein and mRNA expression of iNOS as well as the production of NO in LPS-stimulated RAW264.7 cells(P<0.01 or P<0.05,SW02+LPS group vs DMSO+LPS group).SW02 did not affect the LPS-induced degradation of IκB-α(P>0.05,SW02+LPS group vs DMSO+LPS group)and nuclear translocation of NF-κB(P>0.05,SW02+LPS group vs DMSO+LPS group).However,SW02 reduced the NF-κB binding to iNOS promoters inside the cell(P<0.05,SW02+LPS group vs DMSO+LPS group).ConclusionThese results show that SW02 prevents iNOS expression and NO induction likely through attenuation of the NF-κB binding to iNOS promoters in macrophages.
Key words:SW02;Hsp70;LPS;iNOS;RAW264.7 cells;NF-κB;IκB-α
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1001-1978(2016)02-0279-06
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2016.02.025
作者簡(jiǎn)介:花慧蓮(1978-),女,副主任藥師,研究方向:心腦血管藥物藥理學(xué),E-mail:rmyyhhl@sina.com;黃超(1981-),男,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:免疫炎癥調(diào)控機(jī)制與新藥研發(fā),通訊作者,E-mail:asicampa@aliyun.com
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81102428);江蘇省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No BK20141240)
收稿日期:2015-12-09,修回日期:2016-01-07
網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160125.1557.050.html
網(wǎng)絡(luò)出版地址:2016-1-25 15:57