張燕+李玲+王俊燕+王銀+李云鴻
(1.寧夏顱腦疾病重點實驗室,寧夏醫科大學,寧夏 銀川 750004;2.銀川市第一人民醫院,寧夏 銀川 750004)
摘要:目的:研究氧化苦參堿(OMT)對激活的小膠質細胞的作用及機制。方法:培養BV2小膠質細胞株,實驗分為對照組(Con),細菌脂多糖(LPS)組,OMT實驗組。應用western-blot檢測OMT對LPS激活的BV2細胞HSP60的影響,ELISA檢測OMT對HSP60和TNF-α釋放的作用。結果:LPS組中HSP60的表達及HSP60、TNF-α的釋放都比對照組顯著增加,加入OMT后,這些因子的水平都明顯降低。結論:OMT可能抑制通過HSP60信號通路降低炎癥因子的產生而發揮神經保護作用。
關鍵詞:熱休克蛋白60;氧化苦參堿;小膠質細胞
中圖分類號:G642.423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)18-0279-02
氧化苦參堿(Oxymatrine,OMT)是中藥苦參的提取物。研究證明氧化苦參堿擁有抗炎、抗腫瘤等許多藥理學功能[1],但OMT在中樞神經系統中的作用仍未知。熱休克蛋白60(HSP60)是一類應激蛋白,對機體具有保護作用。但研究表明,在病理狀態下,細胞內過量表達HSP60,并將其釋放到胞外,作為自身免疫因子,導致細胞凋亡[2]。我們前期研究表明枸杞多糖可通過抑制小膠質細胞HSP60的表達及釋放而起到神經保護作用[3]。本研究將探討OMT是否具有相似的神經保護作用。
一、材料與方法
(一)材料
氧化苦參堿和LPS購自Sigma公司;HSP60抗體購自ENZO公司;β-actin抗體購自Cell Signaling公司;BCA試劑盒購自Thermo公司;HSP60和TNF-α ELISA試劑盒購自欣博盛公司。
(二)方法
1.BV2細胞的培養。BV2小膠質細胞株培養于含10%胎牛血清的DMEM培養液中。BV2細胞中加入1μg/ml LPS 30min后,加入20μg/ml的OMT溶液處理24小時后收集細胞總蛋白及上清液。
2.利用Western blot檢測HSP60表達。藥物處理完畢,提取各組的蛋白并收集上清液,BCA法進行蛋白定量。利用10% SDS-PAGE分離蛋白后轉至PVDF膜,用脫脂牛奶在搖床上封閉膜2h。加入一抗,4℃過夜。利用TBST充分洗滌膜后,用二抗室溫孵育1h,ECL試劑顯色成像。
3.利用ELISA檢測HSP60及TNF-α的釋放。應用HSP60和TNF-α ELISA試劑盒,依據操作步驟,在酶標儀上450nm處測定各孔光密度值(OD)。
4.統計學分析。采用SPSS11.9進行統計學分析。實驗數據用x±s表示,組間比較用方差分析,進一步比較兩兩間差異采用Student-Neuman-KeulsTest方法。
二、結果
(一)OMT抑制LPS激活后的小膠質細胞中的HSP60的表達及釋放
Western blot檢測HSP60的表達情況,結果表明與CTRL組相比較,LPS顯著增加了HSP60的表達,而OMT能減少HSP60的產生(P<0.05)。ELISA檢測細胞外分泌的HSP60的實驗表明,LPS增加了HSP60的釋放,而OMT能減少細胞外HSP60的釋放。
(二)OMT抑制激活的小膠質細胞TNF-α的產生
ELISA結果表明,與對照組相比較,LPS處理后的小膠質細胞TNF-α的釋放明顯增加,在OMT處理的實驗組中,TNF-α的產生顯著下降,差別有統計學意義(P<0.05)。
三、討論
許多神經退行性疾病的發生與小膠質細胞的激活有關,阻止小膠質細胞的激活特別是阻止生成神經毒性因子,可作為治療神經退行性疾病的方法之一[4]。OMT是中藥苦參的一種主要成分,并且擁有多種藥理學優點[5]。研究顯示在大鼠的大腦局部缺血的模型中,OMT能夠減少NF-κB的產生和抑制中樞神經系統中的炎性反應從而減小大腦的損傷[6]。然而OMT的神經保護功能機制尚不明確。本文中,我們研究了OMT的神經保護功能及分子機制。HSP60在心衰病人中被發現可以轉位到細胞膜和分泌到細胞外[7]。但是HSP60在中樞神經系統中的作用研究報道還很少。
我們的實驗結果發現BV2經LPS激活后,胞內HSP60的表達明顯增高,并將其釋放至胞外,引起炎癥因子TNF-α的產生。而OMT可抑制胞內HSP60的表達,胞外的釋放及TNF-α的產生,可能是一種潛在的治療神經系統炎性疾病的藥物。
參考文獻:
[1]Yuan XP,Wang YY,Du DR,et al:The effects of the combination of sodium ferulate and oxymatrine on lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice [J].Inflammation 35:1161-1168,2012.
[2]Gupta S,Knowlton A A. HSP60,Bax,apoptosis and the heart [R].J Cell Mol Med. 2005,9(1):51.
[3]Teng P,Li YH,Cheng WJ,Zhou L,Shen Y,Wang Y. Neuroprotective effects of Lycium barbarum polysaccharides in lipopolysaccharide-induced BV2 microglia cells [J].MolecularMedicine Reports,2013,7:1977-1981.
[4]Gonzalez-Scarano F,Baltuch G. Microglia as mediators of inflammatory and degenerative diseases[J].Annu Rev Neurosci,1999;22:219-40.
[5]Huang M,Hu YY,Dong XQ,et al:The protective role of oxymatrine on neuronal cell apoptosis in the hemorrhagic rat brain[J].J Ethnopharmacol 143:228 235,2012.
[6]Liu Y,Zhang XJ,Yang CH:Oxymatrine protectsrat brains against permanent focal ischemia and downregulates NF- kappaB expression. J Brain Res 1268:174-180,2009.
[7]Kim SC,Stice JP,Chen L,Knowlton A A. Extracellular heat shock protein 60,cardiac myocytes,and apoptosis [J].Circ Res,2009;105:1186 1195.
收稿日期:2016-11-30
基金項目:2016年寧夏回族自治區大學生創新創業訓練計劃項目(NXCX2016122)
作者簡介:張燕(1993-),女(漢族),寧夏銀川人,寧夏醫科大學生物技術專業本科生;李玲(1973-),女(漢族),寧夏銀川人,專科,主治醫師,銀川市第一人民醫院高壓氧科,主要從事高壓氧神經科學研究;王俊燕(1992-),女,寧夏銀川人,寧夏醫科大學生物技術專業本科生;王銀(1973-),女(漢族),寧夏銀川人,教授,博士,碩士生導師,寧夏醫科大學神經生物學系主任,主要從事神經生物學研究。
通訊作者:李云鴻(1972-),男(漢族),寧夏銀川人,副教授,碩士,寧夏醫科大學,主要從事神經生物學研究。