張代娟 劉江月 王建英
濰坊醫學院病理生理教研室(山東濰坊261053)
動脈粥樣硬化(AS)是一種慢性炎性疾病[1]。巨噬細胞參與了AS發生發展的整個過程(脂質條紋、斑塊形成及破裂)。活化的巨噬細胞氧化活性增強,釋放多種炎癥介質,可通過胞內炎性信號通路擴大炎癥反應。NF?κB的活化是一個中心環節。NF?κB核易位而具有活性,調控與AS炎癥反應相關的多種因子的轉錄和表達,參與AS炎癥反應[2]。因此,從不同環節尋找抑制NF?κB活性的藥物,用于治療和預防與NF?κB有關的疾病,是當前藥物研究的熱點。而挖掘祖國醫學,從中草藥及其提取物中開發價廉、服用方便且能有效防治AS發生發展的藥物已凸顯明顯的優勢。3,4?DHAP是從禿毛冬青葉中提取的單體成分,具有活血通脈、消腫止痛、清熱解毒等作用[3]。本課題組前期研究發現3,4?DHAP能抑制巨噬細胞的炎癥反應[4],并降低兔血漿TNF?α及減少兔AS斑塊中VCAM?1的表達,具有抗炎作用[5]。但其抗炎機制尚不明確,目前國內外研究較少。因此,本研究以NF?κB信號通路為切入點,以巨噬細胞為研究對象,探討3,4?DHAP抗炎的可能機制,有助于我們更全面地了解3,4?DHAP藥理機制,為臨床應用提供實驗依據。
1.1 細胞株與試劑RAW264.7購自中國科學院上海細胞所;3,4?DHAP(純度99.9%)日本TCI,批號:D2345?5G。LPS、Western blot相關試劑(SANTA CRUZ);TNF?α、VCAM?1 ELISA試劑盒及一抗(武漢博士德生物工程有限公司);IκB qRT?PCR試劑盒(大連寶生物工程有限公司),P?IκB、IκB多克隆抗體(美國RabMAb公司);NF?κBp65多克隆抗體(美國Abcam公司)。
1.2 主要儀器CO2培養箱(美國Thermo Forma公司);DYCZ?25D型電泳儀(北京市六一儀器廠);Bio?Rad濕轉儀、CFX96TMReal?Time PCR 儀(美國Bio?Rad公司),凝膠成像分析儀(美國Biorad公司)。
1.3 細胞培養及分組37℃、5%CO2培養箱,DMEM培養基傳代培養RAW264.7細胞。隨機分為正常組(A)、LPS組(B)、3,4?DHAP組(C)、辛伐他汀組(D)。LPS終濃度10 ng/mg,3,4?DHAP終濃度10?7mol/L,辛伐他汀終濃度10-7mol/L[6]。LPS 刺激8 h后[6],收集細胞及上清液。
1.4 ELISA檢測TNF?α、VCAM?1的水平采用雙抗體夾心法,按照ELISA試劑盒說明書操作。
1.5 qRT?PCR檢測IκB mRNA表達收集處理后的細胞,提取總RNA,去除基因組DNA后進行RNA逆轉錄反應,以β?actin為內參進行RT?PCR反應,計算目的RNA的相對表達量,引物設計見表1。

表1 引物序列Tab.1 The sequences of the primers
1.6 Western blot檢測P?IκB、IκB及NF?кB P65蛋白的表達收集處理后RAW264.7細胞,提取總蛋白,SDS?PAGE凝膠電泳分離蛋白后切取目的條帶,以濕轉法進行轉膜,5%脫脂奶粉封閉1 h后加Ⅰ抗(1:500),4℃過夜,TBST漂洗3× 15 min,加入Ⅱ抗孵育1 h,TBST漂洗3×15 min,ECL化學發光,暗室曝光顯影,圖像分析。
1.7 Western blot檢測細胞核內NF?кB P65蛋白表達參照文獻[7-8]報道的方法提取核蛋白,Western blot法同上。
1.8 統計學方法實驗數據以表示,應用SPSS 18.0統計學軟件進行分析,采用單因素方差分析,組間比較用LSD檢驗分析,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 TNF?α、VCAM?1的分泌與A組比較,B組TNF?α、VCAM?1分泌顯著增多(P< 0.05);與B組比較,C、D 組TNF?α、VCAM?1分泌均顯著減少(P<0.05),且C組較D組減少顯著(P<0.05),說明3,4?DHAP對LPS誘導RAW264.7細胞TNF?α、VCAM?1分泌有明顯的抑制作用,且作用效果優于辛伐他汀(圖1)。

圖1 TNF?α、VCAM?1的分泌Fig.1 The secretion of TNF?α and VCAM?1
2.2 IκB、P?IκB蛋白的表達與A組比較,B組P?IκB/IκB比值顯著增加(P< 0.05);與B組比較,C、D組P?IκB/IκB比值均明顯減少(P< 0.05),且C組較D組減少明顯(P<0.05),說明3,4?DHAP對LPS誘導RAW264.7細胞IκB蛋白磷酸化有明顯的抑制作用,且作用效果好于辛伐他汀(圖2)。
2.3 IκB mRNA的表達與A組比較,B組IκB mRNA表達顯著減少(P<0.05);與B組比較,C、D組IκB mRNA表達均明顯增加(P<0.05),且C組較D組表達更加顯著,差異有顯著性(P<0.05),說明3,4?DHAP促進LPS誘導RAW264.7細胞IκB mRNA表達,且作用效果優于辛伐他汀(圖3)。

圖3 IκB mRNA 的表達Fig.3 The expression of IκB mRNA
2.4 NF?κBp65蛋白核轉位與A組比較,B組細胞核內NF?κB蛋白表達明顯增多(P<0.01);與B組比較,C、D組細胞核內NF?κB蛋白表達均顯著減少,且C組較D組減少更為明顯,差異有顯著性(P<0.05),說明 3,4?DHAP抑制 LPS誘導RAW264.7細胞NF?κB核轉位,且作用效果優于辛伐他汀(圖4、5)。

圖4 細胞核NF?κBp65蛋白表達Fig.4 The expression of nuclear NF?κBp65 protein
AS是眾多心腦血管疾病共同的基本病理過程,對人類健康造成嚴重危害,尋找有效防治藥物已成為醫藥界的重要任務。巨噬細胞是動脈粥樣硬化病變的主要細胞,是動脈粥樣硬化病變進展的一個特征。活化的巨噬細胞釋放多種炎癥介質,擴大炎癥反應,推動動脈粥樣硬化的發展[9]。3,4?DHAP是本課題組致力研究多年的一種藥物。本研究通過LPS誘導RAW264.7細胞發現上清液中TNF?α、VCAM?1水平均明顯升高,而3,4?DHAP對TNF?α、VCAM?1分泌有明顯的抑制作用,說明3,4?DHAP可以抑制活化的巨噬細胞所介導的炎癥反應,這與本課題組在前期工作中發現 3,4?DHAP 具有抗炎作用的結果[4]是一致的。

圖5 細胞質NF?κBp65蛋白表達Fig.5 The expression of cytosolic NF?κBp65 protein
研究表明,NF?κB信號通路參與慢性炎癥的反應過程,如動脈粥樣硬化、風濕性關節炎等[10]。NF?κB是一種重要的核轉錄因子,對多種促炎癥細胞因子、黏附分子、趨化因子的表達起著關鍵的調控作用[11]。例如 IL?1,6,8,TNF?α,ICAM?1,VCAM?1等,這些基因的啟動子和增強子中存在一個或多個κB序列,因此,NF?κB的激活是這些基因活化的前提,是形成AS的前提[12]。IκB激酶是NF?κB核轉位的關鍵酶,在正常細胞中,NF?κB與抑制因子IκB結合以無活性的狀態存在于細胞漿中,當細胞受到氧化應激等因素刺激時,IκB磷酸化降解,NF?κB迅速從細胞漿易位到細胞核,與相應基因的κB位點結合,上調這些基因的轉錄活性及蛋白表達[13]。YU等[14]研究發現抑制NF?κB活性可明顯降低LPS誘導RAW264.7細胞TNF?α、IL?1的表達。李旎等[15]研究發現抑制IκB磷酸化,下調NF?κB活性,能明顯減少LPS誘導RAW264.7細胞TNF?α分泌。本研究發現LPS誘導RAW264.7細胞核內NF?κB蛋白含量明顯增多,3,4?DHAP干預后,IκB蛋白表達顯著增加,細胞核內NF?κB蛋白含量明顯減少,表明NF?κB核轉位明顯受到抑制,同時上清中TNF?α、VCAM?1水平顯著降低,表明抑制NF?κB核轉位可減輕炎癥反應,與前人的研究結果一致。
總之,本研究證實了3,4?DHAP對LPS誘導RAW264.7細胞分泌TNF?α、VCAM?1具有明顯的抑制作用,3,4?DHAP通過抑制NF?κB核轉位,有效抑制LPS誘導RAW264.7細胞炎癥反應。
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