马棘70%醇提取物对小鼠巨噬细胞低密度脂蛋白受体表达的影响
作者:胡泽华,郜邦鹏,黄德斌
作者单位:湖北民族学院·医学院,湖北 恩施 445000;恩施市中心医院,湖北 恩施 445000
《时珍国医国药》 2009年 第10期
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【摘要】
目的探讨马棘70%醇提取物(IPM)的抗动脉粥样硬化作用及机制。方法用不同浓度的马棘、肝素孵育体外培养的小鼠单核巨噬细胞RAW264.7 12 h后,加入氧化低密度脂蛋白(OX-LDL )作用,用免疫组化和逆转录聚合链反应(RT-PCR)分别检测IPM对低密度脂蛋白受体(LDL-R)蛋白和mRNA表达的影响。结果马棘能明显降低小鼠单核巨噬细胞RAW264.7的LDL-R蛋白和mRNA 表达,且对OX-LDL引起的LDL-R表达降低有保护作用。结论马棘具有降低巨噬细胞LDL-R的表达和逆转OX-LDL的作用,这可能是其抗动脉粥样硬化的重要作用机制。
【关键词】 马棘 巨噬细胞 低密度脂蛋白
Effects of 70% Alcohol Extract from Indigofera pseudotinctoria Matsum on Expression of LDL Receptor in Macrophage of Mice
HU Zehua,GAO Bangpeng,HUANG Debin
(Medical School of Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000,China;Enshi Central Hospital,Enshi,445000,China )
Abstract:ObjectiveTo explore the antiatherogenic mechanism of alcohol extract from Indigofera pseudotinctoria Matsum (IPM). MethodsThe cell was incubated with different concentration of IPM or heparin for 12 h that was established by culturing mouse macmphage RAW264.7, then OX-LDL was added into culture plate. The experiment was terminated after OX-LDL took action for 24 h. The expressions of LDL-R protein and mRNA were determined by immunohistochemistry or RT-PCR, respectively. ResultsThe expression of LDL-R protein and mRNA in mouse macrophage RAW264.7 was reduced after being incubated with OX-LDL for 24 h .IPM reinforcemented the expressions of LDL-R protein and mRNA which were reduced by OX-LDL . ConclusionOX-LDL can inhibit the expression of LDL-R protein and mRNA in macrophage. IPM can reverse this effect of OX-LDL . This may be one of antiatherogenic mechanism.
Key words: Indigofera pseudotinctoria Matsum (IPM); Macrophage ; Low density lipoprotein
马棘(Indigofera pseudotinctoria Matsum,IPM)为豆科木篮属植物,以根或全株入药。又名一味药、野绿豆、马料梢、山皂角、野篮枝子。性味苦、涩,平,具有清热解毒、消肿散结之功效。用于感冒咳嗽,扁桃体炎,颈淋巴结结核,小儿疳积,痔疮;外用治疔疮。该植物广泛分布于全国各省市,资源丰富[1~3]。我们曾研究发现马棘醇提取部位具有显著镇痛作用[4]。本研究探讨70%马棘醇提物(IPM)对小鼠巨噬细胞低密度脂蛋白受体表达的影响。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
Gibco公司DMEN培养基和小牛血清;抗LDL-R多克隆抗体(武汉博士德生物工程有限公司);LDL(中国协和医科大学基础生化所);大连宝生物工程有限公司逆转录系统和PCR core system;引物(武汉博士德生物工程有限公司);小鼠单核巨噬细胞RAW264.7(中国协和医科大学细胞中心);其他试剂为国产分析纯。上海第三分析仪器厂722 型分光光度计;日本 Olympus 公司XDP-1倒置显微镜;SHELDON LAB 公司TC 2323 型CO2 培养箱;依地酸(EDTA,sigma公司),3,3二氨基联苯胺(DAB)。
1.2 马棘醇提取物的制备[5]
马棘枝叶采自湖北建始,经湖北民族学院鲁开功教授鉴定为豆科植物马棘(Indigofera Pseudotinctoria Matsum,IPM),经10倍量70%乙醇回流提取两次,过滤,浓缩蒸干,研末,收率为14.3%。
1.3 小鼠单核巨噬细胞RAW264.7的培养[6,7]
细胞培养瓶中接种RAW 264.7,调至pH 7.2~7.4,含胎牛血清10%、链霉素l×105 U·L-1、青霉素1×108 U·L-1的DMEN培养液,通以5 % CO2恒温37℃培养48~72 h,细胞融合后,用0.1%胰蛋白酶和EDTA0.08 %的混合消化液消化传代。实验前将细胞接种于细胞培养板,在无血清、无酚红的培养液中通以5 % CO2,37℃,培养12 h备用。
1.4 氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)的制备[6,7]
将LDL置于恒温37℃、pH 7.2的PBS溶液(CuSO4,10 μmol·L-1)透析24 h,在含0.1 % EDTA的PBS中透析24 h终止反应,0.22 μm微孔滤膜过滤除菌备用。脂蛋白氧化修饰程度以硫代巴比妥酸反应物质值来表示。结果OX-LDL为 21.4 μmol·L-1,LDL为 2 .2 μmol·L-1,说明LDL被氧化。
1.5 动物分组共分6组,即:对照组(control group,CG);OX-LDL组(OX-LDL group,OLG);肝素组(100 mg·L-1,heparin group,HPG);IPM 100,200,400 mg·L-1保护组(IPM-100,200,400)。取细胞计数为1×108个细胞·L-1的备用传代培养细胞,按每孔500μl 接种于6孔板,每组5孔,12 h细胞融合后,更换无血清无酚红DMEN培养液,后4组(HPG和IPM-100,200,400)分别加入相应浓度的肝素和IPM预处理,培养12 h后,除CG外,其余各组分别加入50 mg·L-1OX- LDL培养 24h 获细胞。
1.6 LDL-R表达的检测(免疫酶标记法,SABC)[6]
取细胞爬片,内源性过氧化酶以3% H2O2灭活,用羊血清封闭,加兔抗鼠LDL-R一抗,4℃,次日加山羊抗兔lgG二抗;加SABC复合物,DAB-H2O2显色。脱水、透明、封片,镜下观察,阳性物呈棕黄色。以德国欧波同VIDAs图像分析系统分析实验结果,小鼠单核巨噬细胞RAW264.7 中LDL-R相对含量以细胞平均吸光度A值表示。
1.7 LDL-R mRNA表达的检测(逆转录聚合酶链反应,RT-PCR)[7]
按Trizol试剂说明一步法提取各组细胞总RNA。取总RNA 4 μl按试剂说明逆转录合成cDNA,取2 μl加入25 μl反应体系扩增,PCR扩增条件为:94℃,5 min;94℃,45 s;52℃,45 s , 72℃,1 min, 30个循环,72℃10 min。扩增后的LDL-R上游引物:5 " TCC ATC TTC TTC CCT ATT GC 3 ",下游引物:5 " CAG CCC AGC TTT GCT CTA 3 ",合成360 bp片断。内参照β-肌动蛋白上游引物:5 " TAT CCT CTC CCT CAC CCC ATC3 ",下游引物:5 " TCA GTA ACA CTC CGC CTA CAA3 ",合成639 bp片断PCR产物。用1%琼脂糖凝胶电泳显影,结果用天方凝胶图象分析软件分析,各组LDL-R mRNA 表达差异定量用各组目的基因与内参照基因的吸光度(A)比值来表示。
1.8 统计学分析各组数据采用±s表示,配对比较采用t检验。
2 结果
2.1 IPM对RAW264.7细胞LDL-R mRNA
表达的影响各组细胞均有LDL-R mRNA 表达,OX-IDL与小鼠单核巨噬细胞RAW264.7作用24h后,能明显降低LDL-R的mRNA表达,与CG比较,有显著性差异(P<0.01);IPM-100,200,400 mg·L-1均能提高LDL-R mRNA的表达,且呈现浓度依赖趋势,以IPM-400 mg·L-1作用最强,与IPM-100和200 mg·L-1对比有显著性差异(P<0.05或P<0.01).结果见图1及表1。表1 IPM对RAW264.7细胞LDL-R mRNA表达的影响(略)
2.2 IPM对RAW264.7细胞LDL-R蛋白表达的影响
LDL-R免疫组化结果显示,各组细胞均有LDL-R表达,表达强弱有明显差别;OX-LDL与 RAW264.7细胞作用24 h后能显著降低 LDL-R蛋白表达,与CG比较有显著差异(P<0.01);IPM对OX -LDL引起的LDL-R表达下调均有保护作用,以400 mg·L-1组作用最强,与IPM-100和200 mg·L-1对比有显著性差异(P<0.01);肝素(100 mg·L-1)对OX-LDL引起的LDL-R表达下调无明显作用,与CG相比无显著差异(P>0.05)。结果见表2。表2 IPM对RAW264.7细胞LDL-R 蛋白表达的影响(略)
3 讨论
动脉粥样硬化(AS)是心脑血管疾病的主要病理基础,其主要成因与脂质代谢紊乱有关[8]。流行病学及实验研究发现,血浆低密度脂蛋白(LDL)浓度与AS的发生呈正相关[9]。最新研究发现,LDL受体(LDL-R)对调节体内的胆固醇平衡,降低血浆LDL浓度起关键性作用,因而LDL-R功能的缺陷和异常是引起脂质代谢紊乱主要原因[10]。LDL-R是一种细胞表面糖蛋自,能与血浆中两种致AS脂蛋白(LDL和VLDL)结合,介导内吞和胞内分解,所以LDL-R对调节血浆总胆固醇(TC ) 含量起着关键作用[11]。因此,通过调控LDL-R的活性控制高脂血症,可以预防AS的发生与发展[9]。LDL-R基因表达调控的分子机制是:转录水平LDL-R基因启动子的激活和抑制、胆固醇类分子的负反馈抑制以及转录后mRNA分子稳定性的提高与降低[10]。LDL-R 基因转录的调控主要由胞内胆固醇(负反馈抑制性机制)和非胆固醇分子介导,前者涉及胆固醇调节元件结合蛋白(SREBP1和SREBP2)的合成及与LDL - R基因启动子胆固醇调节元件(SRE1)的结合[11]。当胆固醇浓度降低时,SREBP便结合到SRE1上,激活LDL-R基因转录,这一机制对于保持细胞的胆固醇平衡有重要意义[10]。非胆固醇介导的调控机制则通过蛋白激酶MEK/ERK信号转导进行,并与LDL-R基因启动子中的重复序列3有关[9]。
本研究发现OX-LDL可降低LDL-R表达,与有关报道一致[8]。其机制可能为细胞摄取 OX-LDL后,使胞内胆固醇浓度升高,通过由胆固醇介导的负反馈抑制性机制,抑制了 SREBP与SREI结合,进一步抑制LDL-R转录与翻译[10]。IPM可逆转OX-LDL对LDL-R的下调,而且呈现浓度依赖趋势。其作用机制可能是:抑制泡沫细胞的形成,降低胞内胆固醇含量有关[9],即通过降低胞内胆固醇含量,减少胆固醇介导的对LDL-R表达的负反馈抑制性,而增加LDL-R的表达[10];IPM也可能通过蛋白激酶MEK/ERK信号转导途径,干扰LDL-R的转录所致[11]。这可能是其抗AS的作用机制之一,其详细的作用机制尚有待于进一步探讨。
【参考文献】
[1]《全国中草药汇编》编写组.全国中草药汇编,上册[M].北京:人民卫生出版社,1975:84.
[2]方志先,廖朝林.恩施药用植物志,上册[M].武汉:湖北科学技术出版社,2006:525.
[3]张水利,朱伟英. 马棘皮的生药鉴定[J].中药材,2001,24(1):28.
[4]胡泽华. 马棘不同提取部位对小鼠镇痛作用的研究[J].时珍国医国药,2007,18(10):2442.
[5]孙文基.天然药物成分提取分离与制备[M].天津:中国医药科技出版社,1999:207.
[6]汪韶君,刘赛,孙福生,等.扇贝糖胺聚糖对巨噬细胞低密度脂蛋白受体表达的影响[J].中国药学杂志,2007,42(3):184.
[7]huang C L , LIU S.Effect of scallop skirt glycosaminoglycan on proliferation of rat vascular smooth muscle cells and the action of mechanisms[J].Chin J Pharmacol Toxicol,2005,15 ( l ):7.
[8]cho Y P C ,slow Y L,mymin.Lipids and atherosclerosis [J].Biochem Cell Biol , 2004 , 82 ( 1 ):212.
[9]brown M S,goldstein J L.A receptor-mediated pathway for cholesterol homeostasis [J].Science,1986,232:34.
[10]cong L I,fredric B K , thomas E.Induction of low density lipoprotein receptor ( LDL-R ) transcription by onco statin M is mediated by the extracellular signal regulated kinase signaling pathway and the repeat 3 element of the LDL-R[J].J Biol Chem,1999,274 ( 10 ):6747.
[11]sun F S,liu S,liu Z B.Effect of scallop skirt glycosaminoglycan on U937 foamcell fomation [J].China New Med ,2004,3 ( 10 ):6.