,* ,
1.遼寧中醫藥大學藥學院,遼寧 大連 116600;2.遼寧省中藥炮制工程技術研究中心,遼寧 大連 116600
產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對巨噬細胞作用比較
吳琦1張凡2鞠成國1,2*賈天柱1,2
1.遼寧中醫藥大學藥學院,遼寧 大連 116600;2.遼寧省中藥炮制工程技術研究中心,遼寧 大連 116600
目的比較產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對巨噬細胞的作用差別,探討產地加工一體化黃柏飲片的優勢。方法分別以不同濃度產地加工一體化和傳統加工黃柏飲片的生品及其鹽制品藥液作用于小鼠巨噬細胞,4 h后加入脂多糖刺激,培養24 h后測定上清液中TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量,并觀察巨噬細胞對中性紅吞噬能力的變化。結果同劑量各組與傳統加工的生黃柏飲片組相比,黃柏鹽炙品以及產地加工一體化黃柏組的TNF-α、IL-6、IL-10和NO水平顯著性(P<0.05)或極顯著性降低(P<0.01),吞噬能力增強。結論產地加工一體化黃柏飲片能明顯降低炎癥因子水平,增加巨噬細胞對中性紅的吞噬能力。
產地加工一體化;巨噬細胞;脂多糖;吞噬
黃柏味苦、性寒,為蕓香科植物黃皮樹PhellodendronchinenseSchneid.的干燥樹皮,習稱“川黃柏”,具有清熱燥濕、解毒療瘡、瀉火除蒸的功效[1]。目前已有大量關于川黃柏的化學成分研究,其化學成分主要包含生物堿類、酚酸類、黃酮類以及少量檸檬苦素類化合物[2-3]。現代藥理研究均表明,黃柏具有解熱、抗炎抗菌、抗潰瘍、降血糖、祛痰鎮咳、抗癌和抗血小板聚集等作用,且對免疫系統和心血管也有一定影響,這與其所含化學成分有著十分密切的關系[4]。
黃柏的傳統加工方法是取干黃柏藥材,用水悶潤軟化后再切制成黃柏絲干燥。這種加工方法會使黃柏藥材在悶潤軟化過程中有效成分大量流失,導致黃柏的藥理藥效有所下降。而根據文獻記載[5-10],藥材采用產地加工一體化的加工方法,可有效降低化學成分損失,提高藥效。巨噬細胞是最重要的免疫細胞之一[11],實驗對黃柏藥材采用產地加工一體化的加工方法,考察產地加工一體化黃柏與傳統方法加工的黃柏對巨噬細胞的分泌和吞噬功能的影響,找到產地加工一體化黃柏在抗炎藥效方面的優勢,為黃柏飲片的質量評價提供實驗依據。
1.1 儀器 雙人單面超凈工作臺(上海智成科學儀器有限公司),CO2培養箱(日本三洋MCO-15AC), METTLERAE240型十萬分之一分析天平(瑞士METTLER),酶標儀(美國賽默飛世爾科技有限公司),TGL-16C型高速臺式離心機(上海安亭科學儀器廠),倒置顯微鏡(寧波永新NIB-100),立式壓力蒸汽滅菌器(上海博訊科學儀器有限公司),-80 ℃超低溫冰箱(青島海爾醫療設備股份有限公司),微量移液器(賽默飛世爾(上海)儀器有限公司),電子天平(上海瑤新電子科技有限公司),渦旋混合器(上海青浦滬西儀器廠)。
1.2 藥物與試劑 黃柏藥材采自四川省滎經縣,經遼寧中醫藥大學王冰教授鑒定為蕓香科植物黃皮樹PhellodendronchinenseSchneid.的干燥樹皮。小鼠巨噬細胞株(貨號:RAW264.7,中國科學院上海細胞庫),DMEM高糖培養基(Thermo公司),新生胎牛血清(Thermo公司),雙抗(青霉素和鏈霉素,Gibco公司),胰酶(Reanta公司),PBS(Solarbio公司),75%醫用消毒酒精,CCK-8試劑盒(南京建成生物科技有限公司),小鼠腫瘤壞死因子-α試劑盒(上海朗頓生物科技有限公司,批號:BPE20220),小鼠白細胞介素-6試劑盒(上海朗頓生物科技有限公司,批號:BPE20012),小鼠一氧化氮試劑盒(上海朗頓生物科技有限公司,批號:BPE20293),小鼠白細胞介素-10試劑盒(上海朗頓生物科技有限公司,批號:BPE20005),水為純凈水,其余試劑為分析純。
1.3 黃柏飲片的制備 傳統生黃柏絲:取干燥的黃柏樹皮,用水悶潤軟化,切制成2~4 mm后干燥。
傳統鹽黃柏絲:取大小均一的傳統加工的生黃柏絲放入容器中,噴入鹽水,拌勻,密閉悶潤2h后取出,在150~160 ℃條件下,置鍋中炒5min,取出放涼,即得。每100 kg黃柏用鹽2 kg,30 L水溶解鹽。
產地加工生黃柏絲:采集黃柏樹皮,趁鮮切制成2~4 mm后干燥。
產地加工鹽黃柏絲:取大小均一的產地加工的生黃柏絲放入容器中,噴入鹽水,拌勻,密閉悶潤2h后取出,在150~160 ℃條件下,置鍋中炒5min,取出放涼,即得。每100 kg黃柏用鹽2 kg,30 L水溶解鹽。
2.1 脂多糖(LPS)的配制 精密稱取5 mg脂多糖粉末,用經微孔濾膜過濾除菌的高糖培養基DMEM溶解,定容至5 mL,得濃度為1 mg/mL的脂多糖原液,用0.22 μm微孔濾膜過濾除菌后待用,于冰箱-4 ℃保存備用。
2.2 0.1%中性紅的配制 精密稱取0.03 g中性紅粉末,用已過濾除菌的PBS溶解,定容至30 mL,得濃度為0.1%的中性紅溶液,用0.22 μm微孔濾膜過濾除菌后待用,于冰箱-4 ℃保存備用。
2.3 供試藥物溶液的配制 精密稱取傳統生黃柏、傳統鹽黃柏、一體化生黃柏、一體化鹽黃柏各8 g,加入80 mL水回流提取1h,取出藥液,再加入80 mL水回流提取1h后取出藥液,合并兩次藥液后過濾,將濾液中的水分蒸干并凍干成粉,用DMEM溶解凍干粉,配制成含生藥濃度為100、200、400、800、1600、3200 μg/mL的藥液,用0.22 μm微孔濾膜過濾除菌后于冰箱-20 ℃保存備用。
2.4 培養基的配制 取84 mL的DMEM高糖培養基,15 mL胎牛血清,1 mL雙抗混合,經0.22 μm微孔濾膜過濾除菌,4 ℃保存備用。
2.5 RAW264.7細胞的培養和傳代 RAW264.7細胞株購自中國科學院上海細胞培養中心,細胞購回后,用75%酒精棉擦拭細胞培養瓶表面,放入37 ℃、5%CO2的培養箱中適應性培養,24h后取出,顯微鏡下觀察細胞密度大約80%以上,細胞形態大多為梭形且貼壁牢固,則開始傳代。
傳代開始時,從培養箱中取出細胞培養瓶,用移液槍吸棄瓶內培養基,加入2 mL無菌、常溫PBS緩慢清洗兩次,以清除殘余培養基和生長狀態不好的未貼壁細胞。然后加入2 mL胰酶,放CO2培養箱內消化3 min,在顯微鏡下觀察大部分細胞回縮,但無脫落為宜,加入3 mL “2.4”項下配制的含血清培養基終止消化,用移液槍將細胞培養瓶內壁上的細胞都沖洗下來,轉入離心管內離心5min,取出棄去離心管內液體,加5 mL含血清培養基,用吸管反復吹打將細胞打散,然后取10 μL細胞懸液于顯微鏡下計數,用含血清培養基調整細胞濃度,以1∶2~1∶3的細胞含量比例傳代,一般傳代時間為2~3d,傳到第三代后,采用處于對數生長期的生長狀態良好的細胞進行實驗。傳代前和傳代后的細胞見圖1。

2.6 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞增殖率的影響 取對數生長期的RAW264.7細胞經胰酶消化、細胞刮刮取、培養基內吹打后,用含血清培養基將細胞密度調整為1.7×106/mL,接種到96孔板上,每孔100 μL細胞懸液,另留出3個孔不加細胞懸液,加無血清培養基100 μL作為空白對照組。在37 ℃、5%CO2培養箱中培養24h后,棄去含血清培養液,加入100 μL無血清的DMEM培養基,饑餓細胞12h,使細胞周期同步化。棄去無血清培養基,給藥組加入濃度為100、200、400、800、1600、3200 μg/mL的傳統加工生黃柏,傳統加工鹽黃柏,產地加工一體化生黃柏,產地加工一體化鹽黃柏藥液100 μL,空白組加入無血清DMEM培養基100μL,每組重復做6個復孔。藥物作用4 h后,除空白組外,每組加入終濃度為2.5 μg/mL的脂多糖100 μL刺激。在37 ℃、5%CO2培養箱中培養20 h后,每孔加入CCK-8溶液10μL,于培養箱中繼續培養2h,在酶標儀450 nm處測定OD值,并計算細胞增殖率。細胞增殖率(%)=OD實驗組均值/OD對照組均值×100%。
2.7 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞吞噬活性的影響 取對數生長期的RAW264.7細胞經胰酶消化、細胞刮刮取、培養基內吹打后,用含血清培養基將細胞密度調整為1.3×106/mL,接種到96孔板上,每孔100 μL細胞懸液。在37 ℃、5%CO2培養箱中培養24h后,棄去含血清培養液,加入100 μL無血清的DMEM培養基,饑餓細胞12h,使細胞周期同步化。棄去無血清培養基,分組,空白對照組:加入200 μL無血清DMEM培養基,模型對照組:加入100 μL終濃度為2.5 μg/mL的脂多糖和100 μL無血清DMEM培養基,給藥組:加入濃度為100、200、400、800、1600、3200 μg/mL的傳統加工生黃柏,傳統加工鹽黃柏,產地加工一體化生黃柏,產地加工一體化鹽黃柏藥液100 μL和終濃度為2.5 μg/mL的脂多糖100 μL,終體積為200 μL,每組重復做6個復孔。置37 ℃、5%CO2培養箱中培養24h后,棄培養上清液,加入0.1%中性紅溶液200 μL,在培養箱內孵育60min,棄中性紅,用預溫的PBS洗3遍,每次200 μL,甩干。每孔加入200 μL細胞溶解液醋酸-無水乙醇(1∶1),4 ℃靜置過夜,酶標儀540 nm處測OD值,并計算細胞相對吞噬率。細胞相對吞噬率(%)=(OD實驗組-OD空白組)/(OD對照組-OD空白組)×100%。
2.8 ELISA法測定RAW264.7細胞上清中TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量 取4瓶處于對數生長期的RAW264.7細胞經胰酶消化、細胞刮刮取、培養基內吹打后,分別用含血清培養基將細胞密度調整為1.7×106/mL、1.3×106/mL、1.2×106/mL、1.2×106/mL,分別接種到96孔板上,每孔100 μL細胞懸液。在37 ℃、5%CO2培養箱中培養24h后,棄去含血清培養液,加入100 μL無血清的DMEM培養基,饑餓細胞12h,使細胞周期同步化。棄去無血清培養基,給藥組加200、400、800 μg/mL的傳統加工生黃柏,傳統加工鹽黃柏,產地加工一體化生黃柏,產地加工一體化鹽黃柏藥液100 μL,空白組和模型組加入無血清DMEM培養基100 μL,每組重復做6個復孔。藥物作用4h后,除空白孔外,每組加入終濃度為2.5 μg/mL的脂多糖100 μL刺激。在37 ℃、5%CO2培養箱中培養24 h后,按照試劑盒說明書用ELISA法測定RAW264.7細胞上清中TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量。

3.1 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞增殖率的影響 從結果可知,隨著給藥濃度的增加,產地加工一體化與傳統黃柏飲片的生、制品對RAW264.7細胞增值率的促進作用呈先上升后下降的趨勢,在400 μg/mL時細胞的增殖率最高,800 μg/mL其次,說明最佳給藥濃度為400 μg/mL。同劑量產地加工一體化生黃柏組與傳統加工生品組比較,產地加工一體化生黃柏飲片組的細胞增殖率明顯升高,同劑量產地加工一體化鹽黃柏組與傳統加工鹽品組比較,產地加工一體化鹽黃柏飲片組的細胞增殖率明顯升高,差異均具有統計學意義(P<0.05),促進細胞增長的作用更強。從圖中也可看出產地加工一體化鹽黃柏組細胞增殖率高于各給藥組。詳見表1、圖2。

表1 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞增殖率的影響
續表1

表1 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞增殖率的影響
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;同劑量一體化生品組與傳統生品組比較,#P<0.05,##P<0.01;同劑量一體化鹽品組與傳統鹽品組比較,aP<0.05,aaP<0.01。

3.2 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞吞噬活性的影響 從結果可知,空白組細胞的吞噬活性最強,與空白組相比,模型組的吞噬活性明顯降低(P<0.01),表明脂多糖造模成功。同劑量一體化加工生黃柏組與傳統加工生品組比較以及同劑量一體化加工鹽黃柏組與傳統加工鹽品組比較,差異均有統計學意義(P<0.05)吞噬活性增強,表明產地加工一體化的黃柏和鹽黃柏組細胞的吞噬活性強于傳統加工的黃柏和鹽黃柏組。詳見表2。

表2 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞吞噬活性的影響
續表

表2 產地加工一體化與傳統加工黃柏飲片對RAW264.7細胞吞噬活性的影響
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01;同劑量一體化生品組與傳統生品組比較,aP<0.05,aaP<0.01;同劑量一體化鹽品組與傳統鹽品組比較,bP<0.05,bbP<0.01。
3.3 ELISA法測定RAW264.7細胞上清中TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量 與空白組相比,模型組細胞上清液的TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量均明顯升高(P<0.01),說明脂多糖造模成功,使細胞發生炎癥,造成炎癥因子和細胞白介素增加。與模型組相比,各給藥組細胞上清液的TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量均明顯降低(P<0.05),其中,傳統加工鹽炙品組和產地加工一體化生品組和鹽炙品組含量明顯降低(P<0.01),抗炎效果較好。同劑量產地加工一體化生黃柏組與傳統加工生品組比較,TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量均明顯降低(P<0.05),同劑量產地加工一體化鹽黃柏組與傳統加工鹽品組比較,TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量均明顯降低(P<0.05),說明產地加工一體化黃柏飲片的抗炎效果更好,其中以產地加工一體化鹽黃柏的抗炎效果最好,且給藥濃度以400μg/mL為宜,800μg/mL其次。見表3。

表3 RAW264.7細胞上清中TNF-α、IL-6、IL-10和NO含量
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01;同劑量一體化生品組與傳統生品組比較,aP<0.05,aaP<0.01,同劑量一體化鹽品組與傳統鹽品組比較,bP<0.05,bbP<0.01。
巨噬細胞是重要的免疫細胞之一,在機體先天性免疫系統中發揮著重要作用[12]。脂多糖不僅可以對靶細胞有直接損傷作用,而且可以通過信號轉導將胞外刺激轉入細胞核內,進而擴大并增強各種炎癥因子的作用[13]。脂多糖可誘導炎癥因子TNF-α和NO的產生,IL-6和IL-10是由多種免疫和非免疫細胞分泌的具有廣泛生物學活性的細胞因子,在炎癥反應發生時會大量分泌[14]。巨噬細胞表面有多糖的作用靶點,多糖能通過其活化巨噬細胞,進而影響巨噬細胞的吞噬功能[15]。從實驗結果可知,與空白組相比,模型組細胞的增殖率和吞噬活性明顯降低,炎癥因子含量明顯升高,給藥組中炎癥因子含量明顯降低,其中以產地加工一體化黃柏飲片組的效果最好。同劑量產地加工生黃柏飲片組與傳統加工生黃柏飲片組相比,其細胞增殖率和吞噬活性明顯升高,炎癥因子含量明顯降低(P<0.05),同劑量產地加工鹽黃柏飲片組與傳統加工鹽黃柏飲片組相比,增值率和吞噬活性明顯升高,炎癥因子含量明顯降低(P<0.05),抗炎效果較好。
綜上所述,產地加工一體化黃柏的抗炎作用優于傳統加工黃柏,能明顯降低巨噬細胞中炎癥因子的含量,其中以產地加工一體化鹽黃柏的效果最好,最佳給藥濃度為400 μg/mL。
[1]國家藥典委員會﹒中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2015:305-307.
[2]張凡.黃柏相反為制的炮制原理研究[D].大連:遼寧中醫藥大學,2011.
[3]王衡奇,秦民堅,余國奠,等.黃柏化學成分和藥理學研究進展[J].中國野生植物資源,2001,20(4):6-7.
[4]吳嘉瑞,張冰,張光敏,等.黃柏藥理作用研究進展[J].北京中醫藥大學學報,2009,5(11):160-162.
[5]丁安偉,李帥鋒,張麗,等.何首烏產地加工與飲片炮制一體化工藝研究[J].中草藥,2016,47(17):3003-3008.
[6] 徐建中,孫乙銘,俞旭平,等.杭白芍產地加工炮制一體化技術研究[J].中國中藥雜志,2014,39(13):2504-2507.
[7] 楊俊杰,張振凌.藥用植物產區加工的目的和意義[J].時珍國醫國藥,2005,16(5):323.
[8] 楊俊杰,張振凌.中藥材產區加工與中藥飲片炮制一體化的探討[J].時珍國醫國藥,2005,16(9):817.
[9] 李麗,張村,肖永慶,等.黃芩飲片的產地加工方法研究[J].中國實驗方劑學雜志,2011,17(8):1-3.
[10]呂文海,王姣,張力中,等.山東丹參飲片產地加工方法與質量分析[J].中成藥,2004,26(8):637.
[11]韓潔,岳文鵬,何光志,等.八種中藥多糖對小鼠巨噬細胞釋放細胞因子的影響[J].現代免疫學,2011,31(6):495-498.
[12]王米,張麗芳,費陳忠,等.蛹蟲草多糖對小鼠腹腔巨噬細胞免疫功能的影響[J].中國生化藥物雜志,2015,35(4):10-12.
[13]Ganesan LP, Wei G, Pengal RA,et al.The serine / threonine kinase Akt Promotes Fc gamma receptor-mediated phagocytosis in murine macrophages through the activation of p70S6 kinase[J]. J Biol Chem,2004,279 (52):54416- 54425.
[14]石孟瓊,覃慧林,張永峰,等.木瓜三萜對脂多糖誘導下RAW264.7細胞炎癥模型細胞因子的影響[J].中藥藥理與臨床,2016,32( 3):76- 79.
[15] Brown GD, Gordon S. Immune recognition, A new receptor for beta-glucuns[J]. Nature, 2001, 413(8):36-37.
ComparativetheEffectofOriginProcessingIntegrationandTraditionalPhellodendriChinensisCortexonMacrophages
WU Qi1ZHANG Fan2JU Chengguo1,2*JIA Tianzhu1,2
1.School of Pharmacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian 116600,China;2.Liaoning Research Center of Traditional Chinese Medicine Processing Engineering, Dalian 116600, China
ObjectiveComparing the effect of origin processing integration and traditional Phellodendri Chinensis Cortex on macrophages, discuss the advantages of integrated processing of Phellodendri Chinensis Cortex.MethodsThe origin processing integration and traditional Phellodendri Chinensis Cortex and its processed with salt, we added them with different concentrations in the macrophages cells culture fluid, and then LPS was added after 4 hours, the contents of TNF-α, IL-6, IL-10 and NO in the supernatant were measured after culture of 24 hours, and observed the phagocytosis of macrophages to neutral red.ResultsThe same dose groups compared with the traditional Phellodendri Chinensis Cortex group, the levels of TNF-α, IL-6, IL-10 and NO were significantly decreased (P<0.05) or extremely significant decreased (P<0.01) in the Phellodendri Chinensis Cortex processed with salt and origin processing integration of Phellodendri Chinensis Cortex and enhanced phagocytosis.ConclusionThe integrated processing of Phellodendri Chinensis Cortex can significantly reduce the level of inflammatory factors and increase the phagocytic ability of macrophages to neutral red.
Origin Processing Integration; Macrophages; LPS; Phagocytosis
30種中藥飲片產地加工與炮制生產一體化技術規范研究-黃柏(2015468002)。
吳琦(1992-),女,漢族,碩士研究生在讀,研究方向為中藥炮制工藝與原理研究。E-mail:1763165176@qq.com
鞠成國(1979-),男,漢族,博士研究生,副教授,碩士生導師,研究方向為中藥炮制原理研究。E-mail:jcg7092357@163.com
R285.5
A
1007-8517(2017)24-0026-06
2017-11-27 編輯:鄧佳麗)