鄒桂欣 ,孫小玲 ,王光函 ,尤獻民,李國信
(1.遼寧省中醫研究院,遼寧 沈陽 110034; 2.遼寧省藥品檢驗檢測院,遼寧 沈陽 110023)
鳶尾甲黃素A對脂多糖誘導小鼠RAW264.7細胞分泌炎性因子的調節作用
鄒桂欣1,孫小玲2,王光函1,尤獻民1,李國信1
(1.遼寧省中醫研究院,遼寧 沈陽 110034; 2.遼寧省藥品檢驗檢測院,遼寧 沈陽 110023)
目的 研究射干中鳶尾甲黃素A對脂多糖(LPS)誘導小鼠巨噬細胞RAW264.7分泌炎性因子一氧化氮(NO)和白細胞介素6(IL-6)的調節作用。方法 采用LPS誘導RAW264.7細胞,建立細胞炎性反應模型。用不同質量濃度的鳶尾甲黃素A進行干預,并設立空白對照組。通過噻唑藍(MTT)法測定不同質量濃度鳶尾甲黃素A對RAW264.7細胞活力的影響,Griess法檢測NO生成量,酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測細胞上清液中炎性因子IL-6的含量。結果 鳶尾甲黃素A能明顯抑制LPS誘導RAW264.7細胞生成NO和IL-6,且作用強度呈濃度依賴性。結論 鳶尾甲黃素A的抗炎作用可能與減少炎性因子NO和IL-6的生成有關。
鳶尾甲黃素A;脂多糖;RAW264.7細胞;一氧化氮;白細胞介素6;小鼠
射干是鳶尾科植物射干 Belamcandachinensis(L).DC.干燥根狀莖,主含異黃酮類化合物[1],包括射干苷、野鳶尾苷、鳶尾黃素、野鳶尾黃素、次野鳶尾黃素[2-3]、鳶尾甲黃素B、鳶尾甲黃素A等成分[4],具有明顯的抗炎作用[5]。通過網絡藥理學軟件(http: //TCMSPnw.com /default)對射干藥材中黃酮類成分進行口服利用度(oral bioavailability,OB)和類藥性(drug-likeness,DL)分析,結果鳶尾甲黃素A綜合得分最高,OB值約為64%,提示口服利用度良好;DL值為0.4,表明成為候選藥物的可能性較大(當化合物的 DL≥0.18時即可作為候選藥物)。但目前對鳶尾甲黃素A藥理活性的相關研究鮮見報道。本研究中以脂多糖(LPS)刺激的小鼠RAW264.7細胞為炎癥模型,觀察鳶尾甲黃素A對炎性因子一氧化氮(NO)和白細胞介素6(IL-6)作用的影響,在細胞水平上探討鳶尾甲黃素A的抗炎機制。
1.1.1儀器
W-CJ-1B型標準凈化工作臺(蘇州凈化設備廠);CB150CE3型二氧化碳(三氣)培養箱(路易企業有限公司);XDS-500C型倒置顯微鏡(上海蔡康光學儀器有限公司);400C型離心機(北京白洋醫療器械有限公司);酶標儀(美國柏騰儀器有限公司);HH-S210R4型電熱恒溫水浴鍋(上海錦屏儀器儀表有限公司);Y-LS-50A型立式壓力蒸汽消毒器(上海博迅實業有限公司)。
1.1.2試藥
DMEM高糖培養基、10%胎牛血清、青霉素、鏈霉素(Hyclone公司);胰蛋白酶(Gibco公司);乙二胺四乙酸(EDTA)、噻唑藍(MTT)、LPS,Sigma 公司;二甲基亞砜(DMSO)、臺盼藍(Typan Blue),Amerseco 公司;小鼠 NO及IL-6酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒(南京建成生物科技有限公司)。鳶尾甲黃素A(江蘇永健醫藥科技有限公司,批號為20140724)。細胞株為小鼠巨噬細胞RAW264.7(中國科學院上海細胞庫)。
1.2.1藥物溶液配制
LPS溶液:取LPS粉末 5 mg,溶解在1 mL磷酸鹽緩沖液(PBS)中,制成質量濃度為5 g/L的LPS溶液,使用前用含有10%血清的DMEM培養液稀釋至2 μg/mL即可。
鳶尾甲黃素A藥液:取鳶尾甲黃素A適量,加DMSO溶解,用 PBS 稀釋成質量濃度為 352,176,88,44,22,11,5.5 μg /mL 的貯備液。
MTT 溶液:稱取 MTT 0.5 g,溶于 100 mL PBS 中,制成質量濃度為5 g/L的MTT溶液。
1.2.2細胞培養
將RAW264.7細胞置高糖DMEM培養基中,并加入 10% 青霉素及鏈霉素 100 mg /L,在 95%O2、5%CO2、37℃條件下傳代培養。
1.2.3MTT 試驗
取對數生長期的RAW264.7細胞,制得細胞濃度為每1 mL含1×105個的單細胞懸液,接種于96孔細胞培養板中,每孔100 μL,培養過夜;吸棄各孔培養液,分組處理,即鳶尾甲黃素 A組分別加入 352,176,88,44,22,11,5.5 μg/mL 7 個質量濃度的藥液,LPS 模型組加 LPS(2 μg /mL)溶液;空白對照組加含 10% 胎牛血清的EMDM培養液,每組平行5孔,各孔加液終體積為200 μL,在 5%CO2、37 ℃ 條件下繼續培養 24 h;然后在各孔加入 20 μL MTT 的 PBS 水溶液(5 g/mL),培養 4 h;吸棄培養液,每孔加入DMSO溶液150 μL振蕩溶解。使用酶標儀在490 nm波長處測定吸光度(OD)值,計算各組細胞活力,并將空白對照組細胞活力記作100.00%;其他各組與對照組細胞的存活百分率進行比較。
1.2.4Griess試驗
取對數生長期的RAW264.7細胞,制得細胞濃度為每1 mL含1×105個的單細胞懸液,接種于96孔細胞培養板中,每孔100 μL,培養過夜;吸棄各孔培養液,分組處理,即給藥組分別加入 22,11,5.5 μg/mL 的 3個質量濃度藥液,LPS模型組和空白對照組加入含10%胎牛血清的DMEM培養液,每組平行5孔,各空加液體積為 200 μL,處理 1 h后,空白對照組加入含有10%胎牛血清的DMEM培養液,其他各組均加LPS(2 μg /mL)溶液,每孔加液體積為 100 μL,在 5%CO2及37℃條件下繼續培養 24 h;吸取各孔培養液 50 μL,加入等體積的Griess試劑,室溫反應10 min,用酶標儀在540 nm波長處測定 OD值,依據所測亞硝酸鈉濃度,推算各組細胞培養液中NO含量,從而計算各藥液組對LPS處理的細胞產生NO的抑制率。
1.2.5雙抗體夾心ELISA法試驗
細胞分組及處理等設計同1.2.4項,各組細胞培養24 h后,按照IL-6細胞因子的ELISA試劑盒說明書操作,吸取各孔培養液,用酶標儀在450 nm波長處測定OD,依據標準曲線,通過各組培養液中IL-6的含量計算抑制率。
采用SPSS 17.0統計學軟件分析,組間數據比較采用 t檢驗。P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異非常顯著。
MTT試驗結果顯示,隨著鳶尾甲黃素A質量濃度的增加,RAW264.7細胞被抑制的效果越明顯。與空白對照組細胞存活率相比,藥物濃度在2.75~22 μg/mL范圍內對RAW264.7細胞活力基本不產生影響。鏡下觀察,細胞狀態良好,表明在此濃度范圍內鳶尾甲黃素A無明顯細胞毒性作用。因此,選擇 22,11,5.5 μg /mL 3個質量濃度繼續進行試驗(圖1)。

圖1 鳶尾甲黃素A對RAW264.7細胞活力的影響
空白對照組細胞上清液中檢測到的NO濃度非常低,僅為 2.1 μmol/L。予 2 μg /mL LPS 刺激后,巨噬細胞釋放大量的 NO (34.5 μmol/L),提示造模成功。與模型組相比,鳶尾甲黃素A作用的RAW264.7細胞上清液中,NO含量顯著減少,結果表明,質量濃度在5.5~22 μg/mL范圍內的鳶尾甲黃素A能明顯抑制LPS誘導的 NO產生(圖2)。
空白對照組細胞上清液中IL-6質量濃度為190.2 pg/mL,給予 2 μg /mL LPS 刺激后,巨噬細胞釋放 IL -6 的含量顯著增加(5 819.2 pg/mL)。而與模型組相比,鳶尾甲黃素A 3個劑量組均可顯著抑制LPS誘導RAW264.7細胞釋放IL-6,且具有明顯的濃度依賴關系(圖3)。

圖2 鳶尾甲黃素A對巨噬細胞產生NO的影響

圖3 鳶尾甲黃素A對巨噬細胞產生IL-6的影響
巨噬細胞是免疫效應細胞,在機體的免疫系統中起著非常重要的作用,也是體內啟動炎癥介質產生的中心細胞。LPS是革蘭陰性菌細胞壁的主要成分,也是革蘭陰性菌的主要致病物質,也是引起嚴重感染的直接原因[6]。當機體發生炎性反應時,LPS通過MyD88分子等途徑激活NF-κβ,啟動一系列細胞因子及其生物活性分子如NO,TNF-α,IL-6等,促進巨噬細胞釋放多種炎性因子參與反應。結果顯示,2 μg/mL的LPS作用于RAW264.7細胞24 h后,細胞存活率為99.91%,表明對細胞無毒性作用,2 μg/mL 的 LPS RAW264.7 細胞與作用24 h后,NO和IL-6的釋放量與空白對照組有顯著性差異。因此,本試驗中采用2 μg/mL的LPS作用于RAW264.7細胞。
NO是重要的天然免疫應答調節性效應分子,參與血管調節、神經傳遞、炎癥與免疫反應等過程。NO由一氧化氮合酶(NOS)催化左旋精氨酸而產生,在病理情況下NO大量合成會引起急、慢性炎性反應,誘發組織損傷和病變,進而參與某些炎癥性疾病的發生[7]。本研究結果顯示,與空白對照組相比,LPS模型組NO的分泌量增加;鳶尾甲黃素A各組的NO量均低于LPS模型組。
IL-6是近年來研究較多的一種多功能細胞因子,具有廣泛的生物學活性和潛在的臨床應用前景。本試驗結果表明,2 μg/mL的LPS刺激巨噬細胞產生大量的IL-6,與空白對照組相比,有顯著性差異;而與模型組相比,質量濃度在 5.5~22 μg/mL范圍內的鳶尾甲黃素A能顯著抑制由 LPS誘導的RAW264.7細胞釋放IL-6,并呈現良好的濃度依賴關系。
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Regulation EffectofIristectorigenin A on Secretion ofInflammatory Factor in Mouse RAW264.7 Cells Induced by Lipopolysaccharide
Zou Guixin1, Sun Xiaoling2, Wang Guanghan1, You Xianmin1, Li Guoxin1
(1.Liaoning Provincial Academy of Traditional Chinese Medicine,Shenyang, Liaoning, China 110034; 2.Liaoning Provincial Institute for Drug Control and Inspection,Shenyang,Liaoning,China 110023)
Objective To investigate the regulation effect of iristectorigenin A on secretion of inflammatory factors (NO and IL -6) in mouse RAW264.7 macrophage cells induced by lipopolysaccharide(LPS).Methods LPS was adopted to induce RAW264.7 macrophage cells in order to establish the model of cellular inflammatory response.Different concentrations of iristectorigenin A were used to intervene the RAW264.7 macrophage cells,and the blank control was set.The effects of different concentrations of iristectorigenin A on the viability of RAW264.7 cells were determined by MTT method,the production of NO was detected by Griess method,and the content of inflammatory factor(IL - 6) in cell supernatant was detected by ELISA.Results Iristectorigenin A can significantly inhibit the production of NO and IL -6 in RAW264.7 cells induced by LPS,and the concentration of the action was in a concentration dependent manner.Conclusion The anti- inflammatory effect of iristectorigenin A may be related to the reduction of the production of inflammatory factors(NO and IL - 6).
iristectorigenin A;lipopolysaccharide;RAW264.7 cell;NO;IL - 6;mouse
R285.5;R282.71
A
1006-4931(2017)22-0001-03
10.3969 /j.issn.1006 - 4931.2017.22.001
國家自然科學基金[81273927];國家“重大新藥創制”項目[SQ2017ZX090328]。
鄒桂欣(1965-),女,研究員,研究方向為中藥藥效物質基礎,(電子信箱)zou650430@126.com。
李國信(1963-),男,博士研究生,博士研究生導師,研究方向為中藥新藥開發,(電子信箱)yying_65@126.com。
2017-06-06)