基于UCP2-SIRT3通路探討瑞舒伐他汀聯合丹參川芎嗪注射液對腦缺血/再灌注的影響

田洪濤 姚永新 隋媛 王其亮

(青島市中醫醫院(青島市海慈醫院) 1神經外科，山東 青島 266033； 2健康管理科；3藥劑科)

腦缺血/再灌注是長時間大腦嚴重缺血或缺氧引起的腦梗死，出現腦水腫和腦細胞壞死，損傷器官。在臨床上具有較高的發病率和死亡率，嚴重危害中老年患者健康，需要及時采取措施進行治療〔1，2〕。瑞舒伐他汀(RS)屬于選擇性還原酶抑制劑，臨床上具有降血脂、抗動脈粥樣硬化，治療腦梗死的作用〔3〕。丹參川芎嗪注射液(DS)為復方制劑，其組分為鹽酸川芎嗪，對腦阻塞、腦血栓等腦血管疾病具有較好的效果〔4〕。研究表明，RS類藥物聯合丹參川芎嗪可以治療腦缺血、心血管疾病，還可以降低血壓等。UCP2-SIRT3信號通路是調控機體氧化應激和線粒體動力的一種途徑，已經腦缺血/再灌注疾病中發揮功能〔5〕。本實驗基于UCP2-SIRT3通路探討RS聯合DS對腦缺血/再灌注損傷的影響。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1藥物 RS購自美國Sigma公司，批號：Y0001719。DS購自貴州拜特制藥有限公司，批號：20210209，規格：每支5 ml。將DS稀釋成原濃度的15%，配制成100 μmol/L〔1〕。

1.1.2細胞和試劑 人神經母細胞瘤細胞SH-SY5Y系(中國科學院上海細胞庫)；改良培養基(DMEM)培養基、磷酸鹽緩沖液(FBS，美國Gibco公司)；噻唑藍(MTT)試劑盒(上海碧云天生物科技有限公司)；酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(上海酶聯免疫生物科技有限公司)；JC-1染色液(七海復泰生物科技公司)；放射免疫沉淀測定(RIPA)緩沖液、二喹啉甲酸(BCA)試劑盒(北京索萊寶生物科技有限公司)；UCP2單抗、SIRT3單抗、TOMM20單抗、羊抗兔IgG二抗(武漢博士的生物科技有限公司)；Trizol試劑(日本Takara公司)。

1.2方法

1.2.1構建氧糖剝奪/復氧(OGD/R)模型 SH-SY5Y細胞置于DMEM培養基中(不含FBS和抗生素)，在37℃、5%CO2的細胞培養箱條件下，進行氧糖剝奪8 h，之后更換為含10% FBS和1%青鏈霉素的DMEM培養基，培養24 h，OGD/R模型建立成功。

1.2.2細胞培養和分組 常規培養的SH-SY5Y細胞作為Control組。構建OGD/R模型的細胞作為OGD/R組。采用低濃度(2.5 μmol/L)、高濃度(40 μmol/L)的RS處理OGD/R細胞，再分別添加DS，作為OGD/R+RS-L+DS、OGD/R+RS-H+DS組。將si-NC、si-UCP2轉染至OGD/R細胞中，再用高濃度的RS和DS處理，作為OGD/R+si-NC組、OGD/R+si-NC+RS-L+DS組、OGD/R+si-NC+RS-H+DS組，OGD/R+si-UCP2組、OGD/R+si-UCP2+RS-L+DS組、OGD/R+si-UCP2+RS-H+DS組。

1.2.3MTT檢測細胞增殖 將細胞接種于96孔板，每孔添加10 μl MTT溶液，37℃條件下培養4 h，離心后去除上清液，向每孔中添加100 μl二甲基亞砜(DMSO)溶液。分光光度計檢測各孔450 nm的吸光度。將吸光度換算成細胞存活率。

1.2.4ELISA檢測細胞中IL-6、IL-8、IL-10水平

根據ELISA試劑盒的說明書檢測細胞中IL-6、IL-8、IL-10水平，實驗步驟嚴格按照操作流程進行。

1.2.5共聚焦法觀察UCP2、SIRT3和TOMM20分子表達和定位 用預冷的4%多聚甲醛固定各組細胞15 min，觀察細胞形態。在細胞中滴加正常山羊血清，室溫封閉1 h。吸棄血清，加入稀釋的一抗(1：1 000)，4℃孵育過夜；加入稀釋的二抗(1∶2 000)，室溫避光孵育2 h。用4，6-二氨基-2-苯基吲哚(DAPI)染色8 min，滴加50%甘油，共聚焦熒光拍照。

1.2.6建立UCP2沉默細胞系 SH-SY5Y細胞在含10% FBS和1%青鏈霉素的DMEM培養基中培養。將si-UCP2-673、si-UCP2-853、si-UCP2-1235和陰性對照si-NC分別轉染至SH-SY5Y細胞中，檢測基因和蛋白表達水平，篩選沉默效果最好的UCP2用于后續研究。

1.2.7Western印跡檢測細胞中UCP2蛋白表達 收集各組細胞，加入RIPA裂解液提取細胞總蛋白，采用BCA法測定蛋白濃度，應用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離蛋白，將分離的蛋白凝膠轉移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜，封閉2 h，室溫孵育一抗稀釋液(UCP2稀釋比1∶1 000)，4℃孵育過夜，TBST洗滌，孵育二抗稀釋液(稀釋比1∶2 000)，室溫孵育1 h，TBST洗滌，滴加ECL顯影，應用ImageJ軟件分析各條帶灰度值。

1.2.8qRT-PCR檢測細胞中UCP2 mRNA和PGC1、Drp1、Opa1 mRNA表達 采用Trizol法提各組細胞中總RNA，應用Nanodrop2000c超微量分光光度計檢測RNA濃度。反轉錄將總RNA反轉錄為cDNA。反應條件：25℃ 10 min，37℃ 60 min，95℃ 5 min，4℃保存。反轉錄體系：RNA 2 μl，10×RT緩沖液2 μl，dNTP 0.4 μl，Multiscripe RT 1 μl，10×Random Primer 2 μl，RNase-Free ddH2O補足體系至20 μl。以cDNA為模板進行qRT-PCR擴增，反應體系：SYBR Green Master Mix 10 μl，正反向引物0.8 μl，cDNA 1 μl，RNase-Free ddH2O補足體系至20 μl；反應條件：95℃ 2 min，95℃ 15 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s，共循環40次。UCP2：上游引物5′-TAGACGTGGTCAAGACGAGATA-3′，下游5′-AGGGCATGAA CCCTTTGTAG-3′。PGC1：上游引物5′-CCAAACCAACAACTTTATCTCTTCC-3′，下游5′-CACACTTAAGGTGCGTTCAATAGTC-3′；Drp1：上游引物 5′-CACCCGGAGACCTCTCATTC-3′，下游5′-CCCCATTCTTCTGCTTCCAC-3′；Opa1：上游引物5′-GTGCTGCCCGCCTAGAAA-3′，下游5′-TGACAGGCACCCGTACTCAGT-3′； GADPH：上游引物5′-AGGTTGTCTCCTGCGACTTC-3′，下游5′-CTTGCTCAGTGTCCTTGCTG-3′。以GADPH為內參。采用2-ΔΔCt法計算基因相對表達量。

1.3統計學處理 采用SPSS21.0軟件進行t檢驗，方差分析。

2 結 果

2.1RS聯合DS對腦OGD/R細胞增殖的影響 與Control組〔(100.00±10.92)%〕相比，OGD/R組細胞存活率顯著降低〔(41.40±4.33)%，P<0.05〕；與OGD/R組相比，OGD/R+RS-L+DS組、OGD/R+RS-H+DS組細胞存活率顯著升高〔(78.94±9.11)%、(86.49±7.37)%，P<0.05〕。

2.2RS聯合DS對腦OGD/R細胞炎性因子水平的影響 與Control組相比，OGD/R組細胞IL-6、IL-8、IL-10水平顯著升高(P<0.05)；與OGD/R組相比，OGD/R+RS-L+DS組、OGD/R+RS-H+DS組細胞IL-6、IL-8、IL-10水平顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 RS聯合DS對腦OGD/R細胞炎性因子水平的影響

2.3建立UCP2沉默細胞系 與NC組相比，si-NC組UCP2 mRNA和蛋白表達水平及濃度無顯著變化(P>0.05)，si-UCP2-673組、si-UCP2-1235組UCP2 mRNA和蛋白表達水平及濃度顯著降低(P<0.05)；與NC組、si-NC組比較，si-UCP2-853組UCP2 mRNA和蛋白表達水平及濃度極顯著降低(P<0.05)。所以，采取UCP2-853進行后續實驗。見表2，圖1。

表2 建立UCP2 沉默細胞系

1～5：NC組、si-NC組、si-UCP2-673組、si-UCP2-853組、si-UCP2-1235組圖1 各組UCP2蛋白表達

2.4RS聯合DS對腦OGD/R細胞UCP2、SIRT3和TOMM20分子表達和定位的影響 與Control組相比，OGD/R組細胞UCP2、SIRT3免疫熒光明顯減弱(P<0.05)；與OGD/R組相比，RS聯合DS顯著增強細胞UCP2、SIRT3免疫熒光(P<0.05)。見表3。抑制UCP2表達前后，各組SIRT3表達水平無顯著差異(P>0.05)。抑制UCP2表達前，與OGD/R-si-NC組比較，RS聯合DS顯著升高TOMM20表達水平(P<0.05)；抑制UCP2后，各組TOMM20表達水平均顯著降低(P<0.05)。見表3。

2.5RS聯合DS對腦OGD/R細胞PGC1、Drp1、Opa1 mRNA表達的影響 與Control組相比，OGD/R組PGC1 mRNA表達水平顯著升高，Drp1、Opa1 mRNA表達水平顯著降低(P<0.05)。與OGD/R組相比，OGD/R+RS-L+DS組、OGD/R+RS-H+DS組PGC1 mRNA表達水平顯著降低，Drp1、Opa1 mRNA表達水平顯著升高(P<0.05)。與OGD/R組或OGD/R+si-NC組相比，OGD/R+si-UCP2組PGC1 mRNA表達水平顯著升高，Drp1、Opa1 mRNA表達水平顯著降低(P<0.05)。與OGD/R+RS-L+DS組或OGD/R+si-NC+RS-L+DS組相比，OGD/R+si-UCP2+RS-L+DS組PGC1 mRNA表達水平顯著升高，Drp1、Opa1 mRNA表達水平顯著降低(P<0.05)；與OGD/R+RS-H+DS組或OGD/R+si-NC+RS-H+DS組相比，OGD/R+si-UCP2+RS-H+DS組PGC1 mRNA表達水平顯著升高，Drp1、Opa1 mRNA表達水平顯著降低(P<0.05)。見表3。

表3 RS聯合DS對腦OGD/R細胞UCP2、SIRT3和TOMM20分子表達熒光強度、PGC1、Drp1、Opa1 mRNA表達的影響

3 討 論

腦缺血/再灌注是大腦在長時間缺血缺氧情況下造成的組織不可逆損傷，減弱了增強線粒體功能，降低線粒體跨膜轉運和能量代謝，抑制腦細胞存活〔7，8〕。RS治療動脈粥樣硬化性腦血管病的臨床效果較好，安全性較高〔9〕。RS可以降低腦梗死患者血脂、炎癥因子水平，臨床價值顯著，沒有不良反應〔10〕。DS是由丹參提取液和鹽酸川芎嗪組成的，DS下調了急性腦梗死患者血清hs-CRP、TNF-α、IL-6水平，改善了腦環境〔11〕。DS能有效減輕腦神經功能損傷，改善血液流變，治療腦血栓〔12〕。有類似的研究報道，丹紅注射液聯合RS治療不穩定型心絞痛〔13〕。復方丹參滴丸聯合瑞舒伐他汀治療冠心病合并的高脂血癥〔14〕。已經有文獻結果，RS通過UCP2-SIRT3信號調控降低腦腦缺血/再灌注對神經元的損傷，減低OGD/R細胞凋亡，提高細胞存活率，阻止OGD/R細胞膜電位下降〔15〕。RS通過調控UCP2-SIRT3通路減輕腦缺血/再灌注對神經元線粒體的損傷，增加OGD/R細胞中UCP2、SIRT3分子表達〔16〕。綜上，RS聯合DS通過調控UCP2-SIRT3通路減輕腦缺血/再灌注造成的損傷，為治療該疾病提供理論基礎。