王霞,楊健,宋菲,董莉,劉亭,鄭林,馬雪,李勇軍#(.貴州醫(yī)科大學(xué)民族藥與中藥開發(fā)應(yīng)用教育部工程研究中心/國家苗藥工程技術(shù)研究中心,貴陽 550004;.貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,貴陽550004;.貴州醫(yī)科大學(xué)貴州省藥物制劑重點實驗室,貴陽 550004)
·民族醫(yī)藥·
苗藥黑骨藤中咖啡?;鼘幩犷惒课粚θ祟愶L濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞MH7A增殖及炎癥因子分泌的影響Δ
王霞1,2*,楊健2,3,宋菲1,2,董莉2,劉亭3,鄭林3,馬雪1,李勇軍1#(1.貴州醫(yī)科大學(xué)民族藥與中藥開發(fā)應(yīng)用教育部工程研究中心/國家苗藥工程技術(shù)研究中心,貴陽 550004;2.貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,貴陽550004;3.貴州醫(yī)科大學(xué)貴州省藥物制劑重點實驗室,貴陽 550004)
目的:研究苗藥黑骨藤中咖啡酰基奎寧酸類部位(CADF)對腫瘤壞死因子α(TNF-α)誘導(dǎo)的人類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA)成纖維樣滑膜細胞MH7A增殖及炎癥因子分泌的影響,探討CADF抗RA的作用機制。方法:將MH7A細胞分為空白組、TNF-α模型組、甲氨蝶呤組(陽性對照,20 mg/L)和CADF不同質(zhì)量濃度組(50、100、200、400 mg/L),除空白組外,其余各組均以50 μg/LTNF-α刺激活化MH7A細胞。以TNF-α與相應(yīng)藥物的混合液共同作用24 h后,檢測細胞的增殖情況和培養(yǎng)液中一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)、白細胞介素1β(IL-1β)、白細胞介素6(IL-6)的含量。結(jié)果:與空白組比較,TNF-α模型組細胞增殖活性顯著增強(P<0.01),培養(yǎng)液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6含量顯著增加(P<0.01);與TNF-α模型組比較,各給藥組細胞的增殖均受到顯著抑制(P<0.05或P<0.01),培養(yǎng)液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6含量均顯著減少(P<0.01),且與CADF具有一定的量效關(guān)系。結(jié)論:CADF可通過抑制TNF-α誘導(dǎo)的MH7A細胞增殖,減少炎癥因子NO、PGE2、IL-1β、IL-6的分泌,從而發(fā)揮其抗RA的作用。
苗藥;黑骨藤;咖啡?;鼘幩犷惒课?;人類風濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞MH7A;炎癥因子
黑骨藤為蘿藦科杠柳屬植物黑龍骨(Periploca forrestii Schltr.)的干燥根或全株,有通經(jīng)、活血和祛風等功效,用于風濕關(guān)節(jié)痛、跌打損傷等癥的治療,被收載于《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標準》(2003年版)中,是貴州省苗族常用藥材之一[1]。臨床應(yīng)用結(jié)果也顯示,黑骨藤及其復(fù)方制劑對風濕病和類風濕病有較好的療效[2]。本課題組前期的研究發(fā)現(xiàn),黑骨藤水溶性部位為抗類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA)的活性部位。對黑骨藤70%乙醇提取物用大孔樹脂富集、80%乙醇洗脫并進行成分分析后發(fā)現(xiàn),80%乙醇洗脫部位主要含有咖啡?;鼘幩犷惓煞諿將該部位記為咖啡?;鼘幩犷惒课唬–ADF)][3]。據(jù)文獻報道,咖啡?;鼘幩犷惓煞志哂锌寡趸⒖寡椎茸饔肹4]。為探討其抗RA活性,本研究在前期研究基礎(chǔ)上,以黑骨藤中CADF為研究對象,考察其對人類風濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞MH7A的增殖及炎癥因子分泌的影響,在細胞水平上探討CADF抗RA的作用及機制,為黑骨藤的進一步開發(fā)應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。
UV-2401 PC紫外-可見分光光度計(日本島津公司);TS100倒置顯微鏡(日本Nikon公司);Fresco17冷凍離心機(美國Thermo公司);680酶標儀(上海伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司)。
黑骨藤藥材購自貴陽市萬東中藥材市場,經(jīng)貴州醫(yī)科大學(xué)藥用植物學(xué)與生藥學(xué)教研室龍慶德副教授鑒定為真品;注射用甲氨蝶呤(MTX,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,批號:16031416,規(guī)格:0.1 g/瓶);重組人腫瘤壞死因子α(TNF-α)蛋白(美國泒普泰克公司,批號:300-01A);3-O-咖啡?;鼘幩釋φ掌罚ㄉ虾T慈~生物科技有限公司,批號:RO5F6F1,純度:≥98%);一氧化氮(NO)試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號:S0021-3);前列腺素E2(PGE2,批號:20161021)、白細胞介素1β(IL-1β,批號:20161028)、白細胞介素6(IL-6,批號:20161027)酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;其他試劑均為分析純。
人類風濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞MH7A購自廣州吉尼歐生物有限公司(細胞來源于日本RIKEN研究所生物資源中心)。
取干燥黑骨藤藥材粗粉15 kg,用70%乙醇回流提取3次,每次1.5 h,回收乙醇,干燥后得到70%乙醇提取物浸膏1 920.5 g。用水將浸膏溶解后用D101大孔樹脂吸附,然后依次用水、80%乙醇洗脫,收集80%乙醇洗脫部位,回收乙醇,干燥得80%乙醇組分641.7 g,將該部位記為CADF。以3-O-咖啡?;鼘幩釣閷φ掌罚捎米贤?可見光分光光度法對CADF中總咖啡?;鼘幩狨ヮ惢衔镞M行含量測定,含量為61.5%。將CADF用二甲基亞砜(DMSO)制備成100 g/L的母液,于-20℃條件下保存,備用。臨用前用培養(yǎng)液稀釋至所需濃度。
將細胞培養(yǎng)于含有10%胎牛血清、100 mg/L鏈霉素和1×105u/L青霉素的DMEM高糖培養(yǎng)液中,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。細胞隔天換液,每3~4天進行1次傳代,選取5~10代生長良好的細胞進行后續(xù)試驗。
采用MTS法測定細胞增殖活性。選取對數(shù)生長期細胞,用0.25%胰蛋白酶消化后,以含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)液制成細胞密度為1×105mL-1的單細胞懸液,接種于96孔板中,每孔100 μL。將培養(yǎng)板置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,棄原培養(yǎng)液,用磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗細胞,將試驗分為空白組(空白DMEM高糖培養(yǎng)液)、TNF-α模型組(加入終質(zhì)量濃度為50 μg/L的TNF-α溶液)、MTX組(陽性對照,加入終質(zhì)量濃度為 20 mg/L MTX與50 μg/L TNF-α的混合液)及CADF不同質(zhì)量濃度組(加入終質(zhì)量濃度為50、100、200、400 mg/L CADF與50 μg/L TNF-α的混合液),每孔100 μL,每個質(zhì)量濃度設(shè)置5個復(fù)孔。培養(yǎng)24 h后,棄培養(yǎng)液,加入新鮮培養(yǎng)液;每孔加入5 μL的MTS,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后,于酶標儀490 nm波長處測定各孔的吸光度(A)。計算細胞增殖抑制率,細胞增殖抑制率(%)=(TNF-α模型組A值-藥物組A值)/TNF-α模型組A值×100%。試驗重復(fù)3次。
取對數(shù)生長期細胞,按“2.3”項下方法分組、給藥,每個質(zhì)量濃度平行設(shè)置3個復(fù)孔。培養(yǎng)24 h后,分別吸取培養(yǎng)液上清50 μL于酶標板中,先加入格里斯試劑Ⅰ(GriessⅠ)50 μL,然后再加入GriessⅡ 50 μL,混勻后于酶標儀540 nm波長處測定A值,按照NO試劑盒說明書操作,測定培養(yǎng)液中NO的含量。試驗重復(fù)3次。
取對數(shù)生長期細胞,按“2.3”項下方法分組、給藥,每個質(zhì)量濃度平行設(shè)置3個復(fù)孔。培養(yǎng)24 h后,分別吸取培養(yǎng)液上清,按照相應(yīng)的試劑盒說明書操作,測定培養(yǎng)液中PGE2、IL-1β、IL-6的含量。試驗重復(fù)3次。
與空白組比較,TNF-α模型組細胞明顯增殖(P<0.01)。與TNF-α模型組比較,各給藥組細胞的增殖均受到明顯抑制(P<0.05);且CADF對細胞增殖的抑制作用具有濃度依賴性,當CADF質(zhì)量濃度為400 mg/L時,其對細胞的增殖抑制率達30.8%,結(jié)果見表1。
表1 各組細胞增殖抑制率測定結(jié)果(±s,n=3)Tab 1 Determination results of cell proliferation inhibitory rate in each group(±s,n=3)
表1 各組細胞增殖抑制率測定結(jié)果(±s,n=3)Tab 1 Determination results of cell proliferation inhibitory rate in each group(±s,n=3)
注:與空白組比較,**P<0.01;與TNF-α模型組比較,#P<0.05,##P<0.01Note:vs.blank group,**P<0.01;vs.TNF-α model group,#P<0.05,##P<0.01
組別空白組TNF-α模型組MTX組CADF 50 mg/L組CADF 100 mg/L組CADF 200 mg/L組CADF 400 mg/L組增殖抑制率,%16.4 8.3 16.5 18.5 30.8 A值0.652±0.029 0.734±0.028**0.613±0.013##0.673±0.022#0.613±0.012##0.598±0.013##0.508±0.017##
與空白組比較,TNF-α模型組細胞培養(yǎng)液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6含量均顯著增加(P<0.01);與TNF-α模型組比較,各給藥組細胞培養(yǎng)液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6含量均顯著減少(P<0.01),并呈現(xiàn)較好的濃度依賴性,結(jié)果見圖1。
圖1 各組細胞培養(yǎng)液中NO、PGE2、IL-1β、IL-6含量測定結(jié)果(±s,n=3)Fig 1 Determination results of NO,PGE2,IL-1β and IL-6 contents in culture medium in each group(±s,n=3)
RA是一種常見的慢性全身性自身免疫性疾病[5]。RA的病理特點就是滑膜長期的慢性炎癥,并逐漸增生成血管翳,造成骨與軟骨的破壞,晚期還可導(dǎo)致關(guān)節(jié)強直、畸形甚至殘疾[6-7]。滑膜增生是RA病理過程中的一個重要特征,其侵蝕骨與軟骨后直接導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能障礙,特點是產(chǎn)生腫瘤樣增殖。故有研究認為,抗滑膜細胞增殖可能是一種有效治療RA的手段[8]。
原代RA滑膜細胞RAFLSs來源有限,受代數(shù)限制,用于科研有一定困難。MH7A細胞屬于RAFLSs的一種成熟細胞系,該細胞具有增殖速度快、可多次傳代、貼近病患體內(nèi)狀態(tài)等特點[9-10]。因此,本研究選擇MH7A細胞作為RA研究的細胞模型。在前期預(yù)試驗中,本課題組考察了6.25、12.5、25、50、100、200、400、800、1 000 mg/L的CADF對MH7A細胞增殖的影響。結(jié)果,當CADF質(zhì)量濃度低于50 mg/L時,其對MH7A細胞增殖無明顯影響;當CADF質(zhì)量濃度高于400 mg/L時,其對MH7A細胞增殖有非常明顯的抑制作用;當CADF質(zhì)量濃度在50~400 mg/L時,對細胞增殖的抑制具有濃度依賴性。故在本研究中設(shè)置50、100、200、400 mg/L這4個藥物濃度進行考察。
TNF-α是RA中重要的細胞因子之一,可使細胞產(chǎn)生腫瘤樣增殖,并產(chǎn)生大量的炎癥因子[11]。IL-1β是促使RA免疫應(yīng)答放大,并轉(zhuǎn)為破壞反應(yīng)的主要細胞因子。IL-6是一種重要的炎癥細胞因子,與RA的發(fā)展有關(guān)。NO是炎癥反應(yīng)與免疫調(diào)節(jié)的效應(yīng)因子,在炎癥級聯(lián)反應(yīng)中起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用;其還能促進PGE2、IL-1β、TNF-α等炎癥因子的釋放,當產(chǎn)生過量炎癥因子時則會導(dǎo)致一系列的炎性損傷。其中,PGE2作為第三信使,是炎癥反應(yīng)的重要介質(zhì),炎癥的發(fā)生發(fā)展與局部PGE2的含量密切相關(guān)[12]。本研究結(jié)果顯示,50 μg/L的TNF-α可明顯誘導(dǎo)MH7A細胞增殖,促進細胞分泌細胞因子NO、PGE2、IL-1β、IL-6。50~400 mg/L的CADF對細胞增殖和炎癥細胞因子的分泌均有明顯的抑制作用,且具有濃度依賴性。
綜上所述,CADF可呈濃度依賴性地抑制MH7A細胞的增殖,抑制細胞因子NO、PGE2、IL-1β、IL-6的分泌,這可能是其抗RA的作用機制之一,但其更多的作用機制還有待進一步研究。
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Effects of Caffeoylquinic Acid Derivative Fractions in Miao Medicine Periploca forrestii on Proliferation and Secretion of Inflammatory Cytokines in Human Rheumatoid Arthritis Fibroblast-like Synoviocytes MH7A
WANG Xia1,2,YANG Jian2,3,SONG Fei1,2,DONG Li2,LIU Ting3,ZHENG Lin3,MA Xue1,LI Yongjun1(1.Engineering Research Center for the Development and Application of Ethnic Medicine and TCM,Ministry of Education/National Engineering Research Center of Miao Medicines,Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China;2.School of Pharmacy,Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China;3.Guizhou Provincial Key Laboratory of Preparations,Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China)
OBJECTIVE:To study the effects of caffeoylquinic acid derivative fractions(CADF)in Miao medicine Periploca forrestii on proliferation and secretion of inflammatory cytokines in tumor necrosis factor α(TNF-α)-induced human rheumatoid arthritis(RA)fibroblast-like synoviocytes MH7A,and explore its mechanism on anti-RA.METHODS:MH7A cells were divided into blank group,TNF-α model group,methotrexate group(positive control,20 mg/L)and CADF different mass concentrations groups(50,100,200,400 mg/L).Except for blank group,other groups
50 μg/L of TNF-α to stimulate MH7A cells.After treated by suspension with TNF-α and related medicines for 24 h,the cell proliferation and contents of nitric oxide(NO),prostaglandin E2(PGE2),interleukin 1β(IL-1β),interleukin 6(IL-6)in culture medium were detected.RESULTS:Compared with blank group,cell proliferation activity in TNF-α model group was significantly enhanced(P<0.01),contents of NO,PGE2,IL-1β,IL-6 in culture medium were significantly increased(P<0.01).Compared with TNF-α model group,cell proliferation in each administration group were significantly inhibited(P<0.05 or P<0.01),contents of NO,PGE2,IL-1β,IL-6 in culture medium were significantly decreased(P<0.01),showing certain dose-effect relationship with CADF.CONCLUSIONS:CADF can play the role in anti-RA by inhibiting the TNF-α-induced proliferation of MH7A cells and reducing the secretion of inflammatory cytokines NO,PGE2,IL-1β,IL-6.
Miaomedicine; Periplocaforrestii; Caffeoylquinic acid derivative fractions;Human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes MH7A;Inflammatory cytokines
R285.5
A
1001-0408(2017)28-3949-04
2017-03-04
2017-07-14)
(編輯:林 靜)
國家自然科學(xué)基金資助項目(No.81460641、81660691);貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象專項資金項目(No.黔科合人字〔2015〕11號);貴州省科技計劃項目(No.黔科合平臺人才〔2016〕5677、黔科合平臺人才〔2016〕5613);貴州省協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)項目(No.黔教合協(xié)同創(chuàng)新字〔2013〕04);貴州省研究生卓越人才計劃項目(No.ZYRC2014012)
*碩士研究生。研究方向:中藥藥效物質(zhì)與質(zhì)量控制。電話:0851-86908468。E-mail:948015901@qq.com
#通信作者:教授,碩士生導(dǎo)師,碩士。研究方向:中藥藥效物質(zhì)與質(zhì)量控制。電話:0851-86908468。E-mail:liyongjun026@126.com
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.28.17