許 閃,黃金玲,2,王 靚,2△,施 慧,卲 菁,2,洪星輝,甘賢兵,2,劉 蕾
(1.安徽中醫藥大學,安徽 合肥230038;2.安徽省中醫藥科學院中西醫結合研究所,安徽 合肥230038)
慢性心力衰竭(CHF)是一種復雜的臨床癥狀,是各種心臟病的嚴重階段。目前研究證實,心室重構、內分泌及細胞因子的紊亂是CHF 病理生理過程發生發展的兩大因素[1]。在初始的心肌損傷以后,多種內源性的神經內分泌和細胞因子系統的激活,進一步加重了心肌損傷和心功能惡化[2]。機體可產生多種細胞因子,心肌細胞也成為多種細胞因子作用的靶細胞。炎性細胞因子在慢性心力衰竭中發揮著重要的作用[3-4]。
課題組前期研究證明,體內實驗中LGZGD 可以降低急性心肌梗死心室重構模型大鼠血清中TNF-α、IL-6 和ET-1 的含量,通過調節細胞因子網絡干預急性心肌梗死后的心室重構[5];體外實驗中LGZGD 含藥血清可以通過增加細胞存活率來保護由TGF-β1誘導的H9c2 細胞損傷,通過改善細胞凋亡形態、降低細胞凋亡率、降低心肌細胞H9c2 中胱天蛋白酶3 和胱天蛋白酶8 的含量來抑制TGF-β1誘導的大鼠心肌細胞H9c2 的凋亡。實驗在前期研究基礎上,體外培養大鼠心肌細胞H9c2 并通過TGF-β1的誘導來建立心肌細胞H9c2 損傷模型,通過ELISA 法測定TNF-α、IL-6 和IL-1β 等含量的變化來觀察LGZGD 含藥血清對TGF-β1誘導的心肌細胞H9c2 損傷的影響,為CHF 的臨床應用提供理論依據。
清潔級SD 大鼠,雄性(♂),體質量(200 ± 20)g,由安徽醫科大學實驗動物中心提供,合格證號:SCXK(皖)2011-002;自由攝食和飲水,室溫控制在20 ~25 ℃,相對濕度40%~60%,定時通風換氣。大鼠心肌細胞株H9c2 購于中國科學院上海生命科學研究所細胞資源中心。
LGZGD 按原方比例(茯苓∶桂枝∶白術∶甘草=4∶3∶3∶2)參考文獻[6]方法,由安徽省亳州市興和藥業有限公司提取制成含4.8 g 生藥/g 的干浸膏粉末(批號:20141223),其中桂皮醛含量9.945 mg·g-1,甘草酸含量:14.71 mg·g-1,密封4 ℃冰箱保存備用。
高糖DMEM 培養基(美國Gibco 公司),胎牛血清(美國Gibco 公司),胰蛋白酶(美國Sigma 公司),人重組TGF-β1(批號0913209,美國PEPROTECH公司),TNF-α/IL-6/IL-1β 酶聯免疫分析試劑盒(批號20150709,上海谷研實業有限公司)。
3111 型-恒溫CO2培養箱(美國Thermo 公司),ATOM 全自動酶聯免疫工作站(意大利MAROCHE),3K15-高速冷凍離心機(德國Sigma 公司),SW-CJ系列潔凈工作臺(AIRTECH,蘇州安泰空氣技術有限公司)。
取清潔級雄性SD 大鼠50 只,隨機均分為空白對照組,按含生藥量分別為LGZGD 2.1,4.2,8.4 g·kg-1(分別相當于臨床成人等效量的0.5,1,2 倍)等4 組,灌胃給藥,10 mL·kg-1,空白對照組給予等體積的蒸餾水,連續給藥5d,末次給藥后1 h 各組大鼠無菌條件下腹主動脈取血,3 000 × g,離心15 min 后取血清,56 ℃水浴30 min 滅活補體,同組血清混勻,0.22 μm 濾膜過濾除菌,-80 ℃保存備用。
將對數生長期心肌細胞H9c2 以3×105個·mL-1的密度接種于6 孔板中,分成6 組,正常組、模型組、空白血清組、LGZGD 2.1,4.2,8.4 g·kg-1含藥血清組??瞻籽褰M細胞以含10% 正常組大鼠血清的培養液培養,LGZGD 含藥血清組細胞分別用含10% LGZGD 2.1,4.2,8.4 g·kg-1的含藥血清的培養液培養,12 h 后除正常組之外其余各組加入20 ng·mL-1TGF-β1,培養12 h 后收集細胞上清液,3000×g離心10min,取上清液按ELISA 試劑盒說明書分別檢測TNF-α/IL-6/IL-1β 的含量。
使用SPSS17.0 for windows 統計軟件進行生物學分析,結果用平均數±標準差表示,多組數據間比較采用單因素方差分析,P<0.05 表示差異顯著有統計學意義。
LGZGD 含藥血清對TGF-β1誘導H9c2 心肌細胞內TNF-α、IL-6 和IL-1β 含量的影響,結果見表1。
ELISA 結果顯示(表1),與正常組比,20 ng·mL-1TGF-β1作用心肌細胞H9c2 12 h 后,細胞中TNF-α、IL-6 和IL-1β 的含量明顯升高(P<0.01),經過LGZGD 4.2,8.4 g·kg-1預處理組的H9c2 細胞TNF-α 和IL-6 的含量顯著下降(P<0.05、P<0.01),經過LGZGD 2.1,4.2,8.4 g·kg-1預處理組的H9c2細胞IL-1β 的含量也明顯下降(P<0.05、P<0.01),以上結果說明LGZGD 含藥血清可以降低由TGF-β1誘導的心肌細胞H9c2 中TNF-α、IL-6 和IL-1β 等含量的升高,對心肌細胞H9c2 的損傷有一定的保護作用。

表1 LGZGD 含藥血清對TGF-β1 誘導H9c2心肌細胞內TNF-α、IL-6 和IL-1β 含量的影響
近年來研究發現,IL-1β、IL-6 和TNF-α 均可介導炎癥反應,并且與心衰的嚴重程度正相關[7-9]。TNF-α 是由活化的單核巨噬細胞分泌的一種細胞激動劑,可損害血管內皮,抑制心肌收縮力[10],誘導心肌細胞凋亡或壞死,導致左心室明顯擴大,刺激成纖維細胞增殖,參與心室重構的病理過程[11-13]。IL-1β 可由多種細胞合成,主要來源于單核細胞,血管的平滑肌細胞和內皮細胞也可產生。研究證實,在CHF 中,IL-1β 可以抑制心肌蛋白質合成、促進其分解,降低心肌細胞收縮力;IL-1β 的增加還可促使其他具有負性肌力作用的細胞因子釋放增加,如:TNF-α,并與TNF-α 協同發揮負性肌力和細胞毒效應并導致心肌功能的抑制[14]。IL-6 是參與心功能異常調節的細胞因子,對心肌細胞產生細胞毒性作用,直接損傷心肌細胞,促進心肌細胞肥大和加重心室重構[15],抑制心肌細胞的興奮收縮偶聯。與此同時,TNF-α 既可誘導合成IL-1β,又可進一步激活IL-6[16],IL-1β 也可誘導TNF-α 的分泌,并與TNF-α 協同誘導多種細胞產生IL-6,這3 種細胞因子相互作用,共同促進心室重構及CHF 的發生發展。
研究結果表明,TGF-β1作用于心肌細胞H9c2后,IL-1β、IL-6 和TNF-α 的含量顯著升高,提示TGF-β1可以誘導心肌細胞H9c2 發生損傷,而經過LGZGD 2.1,4.2,8.4 g·kg-1預處理組的H9c2 細胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α 的含量明顯下降(P<0.05、P<0.01),表明LGZGD 含藥血清對TGF-β1誘導的H9c2 細胞損傷有顯著的保護作用,其機制與抑制細胞因子過度激活有關。
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