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一贯煎抑制肝星状细胞活化作用机制的研究

更新时间:2009-03-28

在慢性肝病中,持续的肝细胞损伤和炎症反应导致肝星状细胞活化,细胞外基质(extracellular matrix,ECM)过度沉积,形成肝纤维化(hepatic fibrosis,HF)[1]。肝纤维化是重要的公共卫生问题之一,具有高发病率和高死亡率[2],晚期可进展为肝硬化,目前国内外对肝硬化的治疗尚无特效药和方法。研究表明,肝纤维化是一种可逆性病变,在肝纤维化发展期去除损伤因素或应用抗肝纤维化药物,是可以部分或完全逆转恢复的[3-4]。肝星状细胞激活和转化为成纤维细胞是纤维化发生和发展的核心,因此,抑制肝星状细胞的活化成为逆转肝纤维化转变为肝硬化的关键所在[5-6]。一贯煎记载于魏玉璜的《续名医类案》,是临床治疗肝肾阴虚的代表方剂,更有实验表明,一贯煎具有保肝护肝,抑制肝纤维化等作用[7-10]。本实验用TGF-β1建立肝星状细胞活化模型[6],通过研究一贯煎对肝星状细胞的活力、胶原蛋白表达和细胞周期的影响,探讨一贯煎抑制肝纤维化的作用机制。

1 材料与方法

1.1 细胞及动物

永生化大鼠肝星状细胞株(HSC-T6),购自北京普京康利科技有限公司,品牌为keygen凯基生物。

雄性Sprague-Dawlay大鼠45只。体重180~220 g,SPF级,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,动物许可证号SCXK(京)2016-0006,饲养于首都医科大学实验动物科学部SPF级动物室。

1.2 药物及试剂

一贯煎根据原方比例,于北京同仁堂药店选购标准中药材,北沙参9 g、麦冬9 g、当归9 g、生地黄20 g、枸杞子12 g、川楝子4.5 g,将饮片置煎煮容器内,加药材量约6倍的冷水浸泡1小时,煮沸30分钟,过滤并收集滤液。药渣加3倍量水继续煎煮,煮沸20分钟,过滤并收集滤液,将两次滤液合并为一贯煎浓缩液,待冷却后装入灭菌药瓶中,于4℃冰箱中保存备用。秋水仙碱片(西双版纳药业有限责任公司,国药准字:H53021369)。

DMEM培养基(corning,美国)、PBS(HyClone,美国)、胎牛血清(corning,美国)、cck8(Dojindo,日本)、Human TGF-β1(peprotech,美国)、蛋白质印迹法一抗:Anti-Collagen Type I abt123(Merck Millipore,美国)、Anti-Collagen Ⅲ antibody ab6310(abcam,美国)。

4.2 固定资产管理 固定资产管理是整个系统的核心部分,在该部分可以看到每台设备的详细状况,包括固定资产卡片、安装培训、验收、合同、招标、购置申请等整个生命周期的信息,具体运行效果见图5。

1.3 仪器

1.4.3 Cell Counting Kit-8( CCK-8) 法检测细胞活力 取指数生长期,生长状态良好的肝星状细胞,按每孔5000个细胞接种于96孔板中,每组设6个复孔。待细胞贴壁融合至50%~60%,更换无血清培养基饥饿培养24小时。正常组更换不含TGF-β1的无血清培养基,其他各组更换含TGF-β1的无血清培养基,培养24小时后各组更换含药血清,继续培养24小时,吸弃培养液,用PBS冲洗,每孔加100 μL含10%CCK-8的培养基培养,0.5小时后于450 nm波长处在酶标仪上测收值。重复3次。

1.4 方法

1.4.5 流式细胞仪检测细胞周期 取指数生长期,生长状态良好的肝星状细胞接种于细胞培养瓶中,每组3瓶,各组细胞含药血清培养结束后,消化并收集,PBS冲洗2次,1000转/分,离心5分钟,去上清。1 mL PBS悬浮缓慢滴入4 mL冰乙醇中,-20℃固定过夜。PBS 冲洗2次离心去上清。加入400 μL样品染色液(400 μL细胞染色液+15 μL PI+2 μL RNA酶),37℃避光孵育30分钟。加100 μL PBS进行细胞周期检测并计算各期细胞百分率。实验重复3次。

取系统适用性溶液进样测定,在上述色谱条件下,理论板数按度洛西汀计为6 255,度洛西汀峰与杂质Ⅴ峰、杂质Ⅲ峰及杂质Ⅷ峰之间的分离度分别为 2.32,3.36 和 11.48。

与正常组比较,其余四组均有显著性差异(P<0.05),其中模型组OD值显著增高(P<0.05),提示造模成功。与模型组比较,阳性组、一贯煎小剂量组和一贯煎大剂量组OD值均有显著下降(P<0.05),其中一贯煎大剂量组OD值下降最明显(P<0.05)且增殖抑制率最高。提示一贯煎具有抑制肝星状细胞活力的作用。见表1。

正置荧光显微镜(Lecia Qwin,德国)、低温离心机(Heraeus,Biofuge 15r)、 酶标仪(Bio-Rad Model680,美国)、垂直电泳槽(Bio-Rad,美国)、Fujifilm成像系统(LAS-3000,日本)、流式细胞仪(ACEA,美国)。

其中:C1—企业存款C2—储蓄存款C3—外汇存款C4—手持现金C5—用于证券期货基金外汇黄金投资持仓保证金

1.4.4 Western Blot法检测目的蛋白的表达 取指数生长期,生长状态良好的肝星状细胞接种于6孔板中,每组设3个复孔,各组细胞含药血清培养结束后,用PBS清洗3遍,加入预冷的细胞裂解液(RIPA和蛋白酶抑制剂混合液),用细胞刮刮取细胞蛋白至离心管中,漩涡震荡30秒/次,每5分钟1次,共5次,12000转/分,4℃离心2分钟,收集上清液,得到蛋白。蛋白定量后,用5%浓缩胶90V电泳约20分钟,6%分离胶120V电泳至溴酚蓝到底,冰浴转膜,于室温下封闭1小时,分别加入到1∶2000稀释的COL-I一抗和1∶1000稀释的COL-Ⅲ一抗中,4℃孵育过夜。TBST洗膜3次,每次10分钟,二抗室温孵育1小时,TBST洗膜3次后扫膜分析。实验重复3次。

与正常组比较,模型组COL-Ⅰ和COL-Ⅲ蛋白表达的最多(P<0.05);与模型组比较,阳性组、一贯煎小剂量组和一贯煎大剂量组均有减少(P<0.05),其中一贯煎大剂量组表达的最少。提示一贯煎具有抑制肝星状细胞COL-Ⅰ和COL-Ⅲ蛋白表达的作用。见图1和表2。

1.4.1 含药血清的制备 大鼠随机分为正常组、模型组、阳性组、一贯煎小剂量组和一贯煎大剂量组,每组9只。正常组和模型组每次每只大鼠灌服蒸馏水1 mL/100 g;阳性组灌服秋水仙碱溶液,给予成人用量的10倍1 mL/100 g(浓度为0.05 mg/mL);一贯煎大剂量组给予成人用量的10倍1 mL/100 g;一贯煎小剂量组稀释一贯煎浓缩液,给予成人用量的5倍1 mL/100 g;以上各组分别灌服2次/天,间隔6小时,连续2天。第3天完成2次给药后,等待2小时,再次给药1小时,采用腹主动脉取血,室温静止2小时,3000 r/min 4℃离心20分钟,吸取上清液,0.22 um微孔滤膜过滤除菌,56℃水浴灭活30分钟,分装后-80℃保存备用。

1.4.2 细胞培养与分组 将复苏后的肝星状细胞接种于含10%胎牛血清的DMEM培养基中,于37℃、5%CO2的培养箱内培养,待细胞生长至指数期,按照1∶3比例传代,观察细胞生长状况,约1~2天更换培养基。待细胞生长至状态良好,将细胞随机分为5组,用不含血清的培养基饥饿培养24小时,使细胞周期同步。正常组更换不含TGF-β1的无血清培养基,其余各组更换含TGF-β1 (10 ng/mL)[11]的无血清培养基培养。24小时后各组更换含药血清,继续培养24小时。

1.5 统计学处理

采用SPSS 22.0对数据进行统计学处理,以均数±标准差±s)表示,组间差异的比较采用单因素方差分析法(One-way ANOVA),方差齐采用LSD检验,方差不齐采用Dunnett-T3检验,P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一贯煎对肝星状细胞活力的影响

与非侵袭性乳腺导管癌相比,在侵袭性乳腺导管癌中包括TEX14在内的86个CTAs mRNA表达量升高(P<0.05),其中TEX14的升高倍数最大为3.344倍,见表1,图1。即TEX14在侵袭性乳腺导管癌中mRNA表达升高最明显。43个CTAs在侵袭性乳腺导管癌中mRNA表达量降低(P<0.05);另有89个CTAs在侵袭性乳腺导管癌中的表达差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 一贯煎对肝星状细胞COL-Ⅰ和COL-Ⅲ蛋白表达的影响

SA-DLLME用表面活性剂Triton X-114代替了DLLME中传统的有机分散剂。实验操作程序如下:准确移取待测元素标准工作液置于10 mL具塞离心管中,然后加入适量络合剂,充分摇荡后调节酸度,加入适量Triton X-114,加入萃取剂,用纯水定容至10 mL,充分振摇1 min。充分摇匀后,以3 000 r∕min的转速离心5 min。待水相和有机相完全分离后,弃去水相,用注射器小心抽取有机相10 μL注入非水相CVG反应器进行测定。

气体渗透系数的测定亦采用图4所示装置,根据RILEM推荐的Cembureau气体渗透法[18]进行,使用高纯N2作为渗透介质。气体渗透性测试之前,将切割好的混凝土试件放入105±5℃的YF101-2A型鼓风干燥箱中连续干燥48 h,取出冷却至室温后待测。测试过程的封蜡处理与上述水的渗透性测试相同;再将试样一端连通大气,另一端施加0.3 MPa的气体恒压,30 min(为确保试样内气体流速达到恒定状态)后测定气体流速。

 

1 一贯煎对肝星状细胞OD值及增殖抑制率的影响±sn=6)

  

分组OD值增殖抑制率/%正常组1.21±0.15-模型组1.98±0.23a-阳性组1.42±0.13ab46.85±2.20一贯煎小剂量组1.41±0.13ab46.90±0.64一贯煎大剂量组1.32±0.17ab54.58±2.26

注: 与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,bP<0.05。

 

注:A:正常组 B:模型组 C:阳性组 D:一贯煎小剂量组 E:一贯煎大剂量组

 

1 各组细胞COL-I和COL-Ⅲ蛋白的表达

 

2 一贯煎对肝星状细胞胶原蛋白表达的影响±sn=3)

  

分组COL⁃ICOL⁃Ⅲ正常组0.134±0.0100.208±0.045模型组0.543±0.038a0.650±0.034a阳性组0.228±0.028ab0.394±0.069ab一贯煎小剂量组0.310±0.035ab0.351±0.031ab一贯煎大剂量组0.223±0.028abc0.299±0.008b

注: 与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,bP<0.05;与一贯煎小剂量组比较,cP<0.05。

2.3 一贯煎对肝星状细胞周期的影响

正常组与模型组细胞周期无统计学差异。与正常组和模型组比较,阳性组在G0/G1期和G2/M期细胞百分率均减少(P<0.05),而在S期细胞百分率增加(P<0.05)。一贯煎小剂量组和一贯煎大剂量组在G0/G1期细胞百分率均减少(P<0.05),而S期和G2/M期细胞百分率增加(P<0.05)。由此推测,阳性组可能通过将细胞周期阻滞于S期;一贯煎可能通过将细胞周期阻滞于S期和G2/M期,达到抑制肝星状细胞活化的目的。见图2和表3。

  

2 一贯煎对肝星状细胞周期的影响

 

3 一贯煎对肝星状细胞周期的影响±sn=3)

  

分组G0/G1/%S/%G2/M/%正常组61.16±0.6019.69±1.1019.08±1.30模型组62.53±0.9618.34±0.7918.50±0.49阳性组36.96±1.12ab50.80±0.46ab11.95±0.70ab一贯煎小剂量组39.49±0.96ab28.70±0.62ab31.55±0.38ab一贯煎大剂量组39.05±1.32ab31.27±1.04abc29.37±0.30abc

注: 与正常组比较,aP<0.05;与模型组比较,b P<0.05;与一贯煎小剂量组比较,cP<0.05。

3 讨论

“证”是中医诊断疾病的基本理论和关键所在。中医学并无肝纤维化这个病名,根据其临床表现,可参考“胁痛”“肝积”“臌胀”“黄疸”等病证。病因可为久病耗伤、劳欲过度、饮食不节,或各种原因引起的精血亏虚。又因肝肾同源,肝藏血,肾藏精,精血互生,生理上相互影响,病理上一损俱损。肝肾功能失调,阴液亏虚,正气不足,病理呈现复杂的变化。《素问·经脉别论》所记载的“怯者则著而为病”,提示了“正虚”在发病中的重要影响。总之,肝肾阴虚为肝纤维化的关键所在[12-13]

一贯煎由生地黄、北沙参、麦冬、当归、枸杞子、川楝子六味中药组成,方中生地黄配伍枸杞子滋阴壮水,补肝肾阴血;麦冬、沙参清补肝胃之阴; 当归辛香走散补血活血;川楝子疏泄肝热,制诸药滋腻。纵观全方补、清、疏并用,补而不腻,疏而不散,刚柔并济,相辅相成。其主治如《续名医类案》卷18所述:“胁痛,吞酸,吐酸,疝瘕,一切肝病。”可治疗肝肾阴虚证。现如今,一贯煎的临床应用亦非常广泛,如治疗慢性肝炎、慢性萎缩性胃炎、干燥综合征、肝硬化、肝癌等疾病[14-15]。曹健美等[16]研究结果表明一贯煎能够通过降低CCl4模型大鼠肝组织相关蛋白的表达,抑制CCl4大鼠肝纤维化肝细胞凋亡,从而实现保护肝脏避免实质细胞损伤。Lin等[17]研究发现,一贯煎可通过ROS介导内在的细胞凋亡途径,抑制α-SMA的表达,抑制肝星状细胞活化,从而达到抑制肝纤维化的目的。本课题组前期实验提示,一贯煎可以促进骨髓间充质干细胞改善病理肝组织,缓解肝纤维化大鼠的阴虚证症状[18];一贯煎汤剂能降低I型胶原在肝细胞外的沉积,进而改善肝脏结构环境,并且可以通过调节MMP-1/TIMP-1,降解胶原纤维从而达到抗肝纤维化的目的[19-20]

TGF-β1可通过活化肝星状细胞,增加细胞外基质的合成与沉积,是肝纤维化最重要的启动因子之一,与纤维化关系极为密切[21-23]。细胞外基质过度沉积与增生会导致肝脏出现异常改变,参与肝纤维化的细胞外基质主要包括胶原蛋白、蛋白多糖和粘连蛋白三类[24],其中胶原蛋白与肝纤维化的关系最为紧密[19]。本实验在前期细胞培养过程中,采用无血清培养基饥饿培养24小时,使细胞处于同一细胞同期后,用TGF-β1激活的肝星状细胞为模型组,分别培养12小时、24小时、48小时,更换含药血清继续培养。结果发现,24小时各组细胞的增殖情况优于其他两组,因此笔者团队采用24小时组进行后续实验。

综上所述,一贯煎可能通过抑制肝星状细胞活化,减少COL-I和COL-Ⅲ蛋白的表达,阻滞细胞周期于S期和G2/M期,从而达到抑制肝纤维化的目的。但一贯煎抑制肝星状细胞活化的信号通路尚未明了。因此,深入研究一贯煎抑制肝星状细胞活化的作用机制,对寻找逆转肝纤维化的潜在靶点具有重要意义。

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孟月,刘文兰,孙福慧
《环球中医药》 2018年第03期
《环球中医药》2018年第03期文献

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