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蓖麻根提取物对HepG2.2.15HBsAg和HBeAg表达和抗菌作用的研究
作者:唐祖年,徐雅娟,冯 梅,李勇文    
作者单位:(桂林医学院,广西 桂林 541004)

《时珍国医国药》 2010年 第11期

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       【摘要】 
       目的探讨蓖麻根提取物对HepG2.2.15细胞株HBsAg和HBeAg表达的影响与抗菌作用。方法采用HepG2.2.15细胞系培养系统检测蓖麻根提取物对HBsAg和HBeAg表达的影响;用平板法对提取物连续稀释测定其最低抑菌浓度。结果蓖麻根两种醇提物孵育HepG2.2.15细胞株72 h后均能抑制HBsAg和HBeAg的表达(与正常对照组比较P<0.05或P<0.01),其抑制效应呈浓度依赖性,其中50%醇提物在200 mg/L和100 mg/L抑制HBsAg的表达分别为100%和67.2%。蓖麻根提取物的最低抑菌浓度(MIC), 以50%乙醇提取物对金黄色葡萄球菌第3和4株、表皮葡萄球菌、大肠杆菌第2株的抑制作用较强(MIC均为19.5 μg/ml)。其次是金黄色葡萄球菌第2株、大肠杆菌第3株、甲型和乙型链球菌、酿脓链球菌、肺炎链球菌、铜绿假单胞菌(MIC均为39.1 μg/ml),而95%醇提物的抑菌作用较弱。结论蓖麻根醇提物具有体外抗乙肝病毒和抑菌作用。
       【关键词】  蓖麻根提取物; HepG 2.2.15细胞株; HBsAg; HBeAg; 抗菌作用
       蓖麻Ricinus communis L.,为大戟科植物,又名牛篦子草、红蓖麻、勒菜、草麻。据《本草纲目》记载蓖麻子,气味甘、辛、平,有小毒,主治水癓。以水研二十枚服之,吐恶沫,加至三十枚,三日一服,瘥则止。又主风虚寒热,身体疮痒浮肿,尸疰恶气,榨取油涂之,主偏风不遂,口眼斜,失音口噤,头风耳聋,舌胀喉痹,毒肿丹瘤,汤火伤等。蓖麻叶,有毒,主治脚气不仁,蒸捣裹之,日二三易即消。《中药大辞典》记载蓖麻子主治消肿拔毒,泻下通滞,治痈疽肿毒,瘰疠、喉痹,疥癞癣疮,水肿腹满,大便燥结;蓖麻根主治镇静解痉,祛风散瘀。治破伤风,癫痫,风湿疼痛,跌打疼痛,瘰疠。现代医学研究证明蓖麻子含蓖麻碱(Ricinine)、蓖麻毒蛋白(Ricinin)及脂肪酶。其中蓖麻毒蛋白近年文献报道对小鼠艾氏腹水瘤细胞、L1210白血病、B16黑痣瘤、Lewis肺癌、大肠癌、结肠癌等多种癌细胞有明显作用[1~3]。抗癌机制是经受体介导的内吞方式进入细胞,在细胞内通过逆分泌途径转运至内质网,在胞浆内催化核糖体60S亚基失活,从而抑制蛋白质合成[4~6]。另有研究表明蓖麻子提取物(蓖麻油和蓖麻蛋白)对小鼠有明显的抗生育作用[7]。目前研究仅限于蓖麻子,而对蓖麻根的研究近年无报道,为进一步了解蓖麻根的药理作用,本研究采用HepG2.2.15细胞株培养,观察蓖麻根乙醇提取物对细胞分泌HBsAg与HBeAg表达的影响,并用MTT法观察其对细胞增殖的影响;采用平板法观察蓖麻根乙醇提取物对细菌的抑制作用。结果报道如下。
       1 材料
       HepG2.2.15细胞系,购自北京大学医学院第一附属医院病毒研究所;细胞培养基RPMI1640为Gibco BRL产品;胎牛血清(FBS)购自杭州四季青生物工程材料有限公司;谷氨酰胺、G418(Gibco分装)、胰蛋白酶、MTT、DMSO为Amresco公司产品;HBsAg、HBeAg ELISA检测试剂盒为上海容盛生物技术有限公司,批号为20070202和20070407;其余为分析纯试剂。二氧化碳培养箱(MCO3/15AC,日本三洋公司);倒置显微镜(XSB3/IA,上海);96孔细胞培养板(Gorning美国)。菌种:金黄色葡萄球菌4株为广西医科大学提供;白色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌3株、甲型溶血性链球菌、乙型溶血性链球菌、丙型溶血性链球菌、酿脓链球菌、肺炎链球菌、铜绿假单孢菌由桂林医学院微生物教研室提供;隔水式电热培养箱GNP-9270(上海精宏实验设备有限公司);蒸气高压灭菌锅MLS-3020(日本日立);水解酪蛋白琼脂为杭州天和微生物试剂有限公司提供。蓖麻采自桂林地区。
       2 方法
       2.1 蓖麻根的提取蓖麻根500g粉碎,以6倍95%乙醇加热回流提取3次,每次1 h,合并滤液,旋转蒸发仪浓缩干,置烤箱50℃烤干备用。另取500g蓖麻根,以50%乙醇加热回流提取3次,浓缩与干燥同上。
       2.2 HepG2.2.15细胞株的培养与分组在RPMI 1 640中加入380 mg/L G418,10%胎牛血清,2 mmol/L谷氨酰氨,100U/ml青霉素和100 mg/L链霉素接种于培养瓶,置37℃、5%CO2的培养箱中常规培养。待细胞约80%融合时,进行传代培养。将对数生长期的HepG2.2.15细胞按104/ml接种于96孔细胞培养板中,每孔180μl,待细胞贴壁(24 h)后加药,分为5组:空白对照组,加入10%FBS的RPMI1 640培养基;蓖麻根95%乙醇提取物各剂量组(400,200,100,50)mg/L;蓖麻根50%乙醇提取物各剂量组(400,200,100,50)mg/L;每个浓度设3个复孔,每孔20 μl,37℃,5 %CO2培养箱孵育72 h后测定培养基上清液中HBsAg 与HBeAg 的含量[8]。
       2.3 HBsAg与HBeAg含量的测定按照HBsAg,HBeAg的ELISA试剂盒说明,用波长为450 nm 酶标仪测定HepG 2.2.15 细胞株培养基上清液中HBsAg与HBeAg 的吸光度A值,计算蓖麻根提取物对HBsAg、HBeAg表达的抑制率。抑制率(%)=(实验孔P/N-对照孔P/N)÷(对照孔P/N-2.1)×100%[9]。注:P/N为HBsAg或HBeAg的阳性孔A值/阴性孔A值。
       2.4 MTT法测定药物对细胞的毒性: 用MTT法测定细胞数以反映药物对细胞的毒性。培养结束前4 h,每孔加入5 g/L的MTT溶液20 μl,继续孵育4 h后中止培养,去培养液,每孔加入150μL DMSO,室温下静置5~10 min 后,待formazan 完全溶解后,用酶标仪在570 nm 波长下测定吸光度A值[10]。计算细胞存活率及治疗指数。细胞存活率(%)=实验孔A值/对照孔A值)×100%;治疗指数(TI)=TC50/IC50。注:TC50是实验孔存活细胞为对照孔50%时的药物浓度,当TI>2为有效低毒 ;1
       2.5 体外抗菌的样品处理蓖麻根50%乙醇提取物用灭菌蒸馏水配制,95%乙醇提取物用DMSO配制,经34.475KPa灭菌10 min,50%乙醇提取物用灭菌的蒸馏水把药物配成系列浓度,再将系列样品浓度以1∶10加入含血清肉汤琼脂培养基(因甲型溶血性链球菌、乙型溶血性链球菌、丙型链球菌、酿脓链球菌、肺炎链球菌营养要求较高,需要血液和血清等营养物质才能生长良好)和含普通肉汤琼脂培养基内径75mm的平板内,使最终两个样品琼脂含药浓度为50,25,1.25,0.625,0.312 5,0.156 3,0.078 1,0.039 1,0.019 5,0.009 8 mg/ml。对照组不加药液,取灭菌蒸馏水和DMSO 1∶10加入血清肉汤琼脂培养基或普通肉汤琼脂培养基中,迅速混匀平板,待凝固后即成。
       2.6 点种与孵育将不同的细菌用无菌普通肉汤适当稀释后,点种在含药平板及对照平板上,点种量为105 CFU/ml(colony-forming unit,CFU菌落形成单位)0.1 ml[12,13]。置37℃培养箱中培养18 h。
       2.7 统计学处理数据±s表示,采用SPSS10.0统计分析软件,对组间实验数据进行方差分析以及Dunnett两两比较。
       3 结果
       3.1 蓖麻根50%和95%乙醇提取物对HepG 2.2.15 细胞株HBsAg与HBeAg表达的影响 结果表明蓖麻根50%和95%乙醇提取物各剂量组孵育HepG 2.2.15 细胞株72 h后均有不同程度地抑制HBsAg与HBeAg表达,并呈现浓度依赖关系,见表1~2。50%乙醇提取物HBsAg的IC50为66.45mg/L,TI=6.67; HBeAg为292.63mg/L,TI=1.53。95%乙醇提取物HBsAg的IC50为115.18mg/L,TI=10.85; HBeAg为444.56mg/L,TI=2.80。提示50%和95%乙醇提取物对HBsAg的表达抑制作用明显。
       3.2 蓖麻根50%和95%乙醇提取物抗菌作用 在加入不同浓度50%和95%蓖麻根乙醇提取物的平板上,经37℃培养18h,显微镜下观察有无细菌生长,以无细菌生长孔所含最低抗菌药物的浓度即为该药的最低抑菌浓度(MIC) [14,15]。并将各无菌生长的培养物3个浓度转接至相应培养基的琼脂平板上,培养24 h后取出观察结果,以无细菌生长的最低药物浓度为最低杀菌浓度(MBC)。结果见表3,对供试的10种细菌在高于MIC浓度时完全抑制细菌生长,其中以50%乙醇提取物的抑菌作用明显。表1 蓖麻根50%乙醇提取物对HepG2.2.15细胞株HBsAg、HBeAg表达的影响表2 蓖麻根95%乙醇提取物对HepG2.2.15细胞株HBsAg、HBeAg表达的影响表3 蓖麻根乙醇提取物对供试菌株的抗菌(MIC)和(MBC)作用结果
       4 讨论
       乙型肝炎是我国感染人数最多、危害最大的传染病。目前我国约有1.2亿人是乙型肝炎病毒(HBV)携带者,慢性乙肝患者约有3 000万。乙型肝炎如果得不到有效控制,进一步发展,将会演变成为肝硬化和肝癌,使患者的生活质量下降,寿命缩短[16]。目前对于乙型肝炎的治疗尚无疗效确切药物,寻找安全有效的抗HBV药物已成为当前医药工作者的一项迫切任务。随着转染 HBV-DNA 的细胞株的建立,并能稳定地分泌 HBsAg、HBeAg 和完整的Dane颗粒,是目前国内外公认和常用的体外评价抗HBV药物的细胞模型。现已将其用于抗 HBV 药物的初步筛选,该方法简便易行,可以为抗 HBV 药物的筛选提供一定信息[17]。
       本实验以HepG2.2.15细胞模型,采用ELISA法检测蓖麻根乙醇提取物在作用 HepG2.2.15细胞72 h后上清液中HBsAg和HBeAg的含量。结果表明,50%和95%醇提物在作用 HepG2.2.15细胞72 h后,均可抑制HepG2.2.15细胞上清液中HBsAg和HBeAg的表达(P<0.05,P<0.01)。其中以50%醇提物抑制HBsAg的表达作用更明显,且随着药物浓度增加其抑制作用逐渐增强,呈现明显的量效反应关系。从对细胞毒性分析,除50%乙醇提取物抑制HBeAg表达IC50为292.63mg/L,TI=1.53,属为低效低毒外,其余均为有效低毒。这说明蓖麻根提取物可抑制HepG2.2.15细胞上清液中HBsAg和 HBeAg的表达,提示其在体外具有抗HBV作用。
       体外抗菌实验结果:本试验采用平板法观察蓖麻根50%和95%醇提物对金黄色葡萄球菌4株、白色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌3株、甲型溶血性链球菌、乙型溶血性链球菌、丙型链球菌、酿脓链球菌、肺炎链球菌、铜绿假单胞菌的抑菌作用(MIC),结果表明,50%乙醇提取物对金黄色葡萄球菌第3和4株、表皮葡萄球菌、大肠杆菌第2株的抑制作用较强(MIC均为19.5μg/ml)。其次是金黄色葡萄球菌第2株、大肠杆菌第3株、甲型和乙型链球菌、酿脓链球菌、肺炎链球菌、铜绿假单胞菌(MIC均为39.1μg/ml),而95%乙醇提取物对上述细胞的抑菌作用不及50%乙醇提取物。有关蓖麻根的抗乙肝和抗菌作用的有效单体成分值得进一步研究。
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