加味益气聪明汤对Aβ1-42诱导HBMEC细胞凋亡的保护作用及机制研究论文_黄江,杨云芳(通讯作者),周姜,白雪,赵福兰

(西南医科大学附属中医医院 四川 泸州 646000)

【摘要】 目的:研究加味益气聪明汤对β-淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)诱导人脑微血管内皮细胞株(HBMEC)细胞凋亡的保护作用及其机制。方法:将HBMEC分为阴性对照组、对照组和加味益气聪明汤组(0.1、1、10g·ml-1),除阴性对照组外,其余各组均加入50μmol?L-1Aβ1-42培养24h,同时加味益气聪明汤组加入相应浓度的中药提取液作用30min,每个浓度设置3个复孔。CCK-8法检测细胞活力,Hochest 33342/PI双染法观察细胞凋亡情况,流式细胞仪检测细胞凋亡率,Western blot法检测细胞中果蝇样受体4(TLR4)、环氧合酶2(COX-2)蛋白的表达。结果:与阴性对照组比较,对照组细胞活力降低、凋亡率增加,TLR4、COX-2蛋白表达增加;与对照组比较加味益气聪明汤组细胞活力增强、凋亡率降低,TLR4、COX-2蛋白表达减少,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论:加味益气聪明汤可改善Aβ1-42所致的HBMEC凋亡,其机制可能与抑制TLR4/COX-2信号通路有关。

【关键词】 加味益气聪明汤;HBMEC;细胞凋亡;TLR4/COX-2

【中图分类号】R243 【文献标识码】B 【文章编号】2095-1752(2019)19-0220-02

阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,发病机制复杂,患者生存率低,目前尚无有效的药物能够治愈该疾病[1],给社会和家庭带来了极大的负担。Aβ的沉积导致脑血管内皮损伤可能是AD发病机制之一,可能与Aβ致血管内皮细胞细胞凋亡,产生炎症反应有关[2]。TLR4是机体参与炎症信号的重要受体之一[3],特异性配体可以激活TLR4与COX-2信号通路,释放炎症因子IL-1、TNF-α[4]。

加味益气聪明汤主要含黄芪、人参、葛根、石菖蒲、远志等中药,现代研究表明其具有神经功能保护作用[5],对阿尔茨海默病具有一定的改善作用。据此笔者通过体外培养HBMEC,研究加味益气聪明汤是否能减轻Aβ1-42诱导的HBMEC凋亡,探讨其保护效应与TLR4/COX-2表达的关系,为加味益气聪明汤临床用于AD治疗提供分子药理学依据。

1.材料

1.1 仪器

电泳转膜仪;超净工作台;酶标仪;激光扫描显微镜;流式细胞仪。

1.2 药品与试剂

加味益气聪明汤按要求提取纯化并制成每1ml相当于原药材1g的药液;CCK-8试剂盒;兔TLR4、COX-2多克隆抗体;Aβ1-42;TAK242;Hochest33342、FITC。

1.3 细胞

人脑微血管内皮细胞株(HBMEC)。

2.方法

2.1 细胞活力的测定

将各组细胞均加入50μmol?L-1 Aβ1-42培养24h,同时加味益气聪明汤各浓度组加入相应浓度的药液作用30min,24h后加入CCK-8 10μL继续培养1h。酶标仪450nm波长处测定光密度(OD),以OD值的大小评价细胞活力。

2.2 细胞凋亡情况的检测及凋亡率的测定

同“2.1”项下分组、给药培养24h后,Hochest 33342/PI双染检测HBMEC凋亡情况,蓝色为正常细胞,亮蓝色为凋亡细胞,红色为死亡细胞;培养24h后收集细胞,冷PBS洗2次,悬浮于缓冲液中,取100μL细胞悬液加5μL AnnexinⅤ-FITC和5μL PI,室温暗置15min,流式细胞仪测定凋亡率。

2.3 细胞中TLR4、COX-2蛋白表达的测定

同“2.1”项下分组给药培养24h,裂解10min,低温离心10min,取上清液备用。采用BCA法测定蛋白浓度。

2.4 统计学方法

采用SPSS19.0软件进行统计分析。计量资料采用x-±s表示,采用单因素方差分析法,组间比较采用SNK法,统计方法采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

3.结果

3.1 细胞活力

阴性对照组、对照组和加味益气聪明汤各浓度组细胞的OD值测定结果见表1,差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 各组细胞活性及凋亡率检测结果 (x-±s)

 

注:对照组与阴性对照组比较,*P<0.05;药物组与对照组比较,﹟P<0.05。

3.2 细胞凋亡情况及凋亡率

Hochest双染结果显示,阴性对照组细胞呈圆形,细胞核呈淡蓝色,几乎无凋亡细胞;对照组多数细胞细胞核呈亮蓝色,提示凋亡细胞较多,偶见红色细胞核的死亡细胞;加味益气聪明汤高浓度组凋亡细胞较少,加味益气聪明汤中、低浓度组可见少量凋亡细胞。

流式细胞仪测定结果显示,与阴性对照组比较,对照组细胞的凋亡率明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,加味益气聪明汤各浓度组细胞的凋亡率明显降低,差异有统计学意义(P<0.05),各组细胞凋亡率检测结果见表1。

3.3 细胞中TLR4、COX-2 蛋白表达

与阴性对照组比较,对照组细胞中TLR4、COX-2蛋白表达明显增强,差异有统计学意义(P<0.01)。与对照组比较,加味益气聪明汤各浓度组细胞中TLR4、COX-2蛋白表达均明显减弱,差异有统计学意义(P<0.05 或P<0.01)。各组细胞中TLR4、COX-2 蛋白表达测定结果见表2。

表2 各组细胞中TLR4、COX-2 蛋白表达的测定结果(x-±s)

  

注:对照组与阴性对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;药物组与对照组比较,﹟P<0.05,﹟﹟P<0.01。

4.讨论

Toll受体是机体重要的识别受体之一,目前发现的Toll样受体约有12种[6]。其中TLR4是识别特异性配体LPS,参与炎症信号的重要受体之一。TLR4激活后,会激活下游COX-2通路,释放炎症因子参与炎症反应[7]。有资料显示,AD的血管内皮细胞凋亡可能与TLR4的参与关系密切[8],LPS启动的TLR4通路参与了AD的发生[9]。另有研究发现,TLR4缺乏的小鼠较TLR4野生型小鼠更容易发生淀粉样沉积和弥散。由此可知,TLR4可能与AD发生过程中内皮细胞损伤存在一定关联。

研究发现加味益气聪明汤对改善AD神经功能症状具体一定的疗效[10],可能对Aβ1-42诱导的HBMEC细胞凋亡具有保护效应。本次实验结果显示,Aβ1-42刺激HBMEC后,细胞凋亡明显增加,细胞活力下降;与对照组比较,加味益气聪明汤作用后减少了Aβ1-42诱导的血管内皮细胞凋亡率,提高了细胞活力,因此加味益气聪明汤对Aβ1-42诱导的HBMEC凋亡具有一定的保护效应。进一步研究结果显示,加味益气聪明汤作用后减少了Aβ1-42诱导的HBMEC中TLR4、COX-2蛋白表达,推测其对AD的保护效应可能与抑制TLR4、COX-2 蛋白表达有关。

综上所述,加味益气聪明汤对Aβ1-42诱导的HBMEC细胞凋亡具有明显的保护效应,其保护效应可能与抑制TLR4启动的信号通路中COX-2蛋白表达有关,但其他的Toll受体是否也参与了加味益气聪明汤的保护作用值得进一步研究。

【参考文献】

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[3]黄江,姜鲜,章卓.丁苯酞对Aβ1-42诱导人脐静脉内皮细胞凋亡的保护作用及机制研究,[J].中国药房,2017,28(4):483-486.

[4]杨炼红,蒋龙元,刘中霖,刘军,陶恩祥,彭英.阿尔茨海默病中肿瘤坏死因子-α基因多态性及表达[J].中华神经医学杂志,2006(07):696-698.

[5]石海燕,李堂,史佳琳,等.地黄寡糖对血管性痴呆大鼠学习记忆能力及海马乙酰胆碱的影响[J].中药药理与临床,2008,24(2):27-28.

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[7]纪慧,田华,刘富,等.葛根素对血管性痴呆小鼠脑组织AchE及Na+-K+-ATP酶活性的影响[N].齐齐哈尔医学院学报,2013,34(21):3121-3123.

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[9]李青,肖移生,侯吉华,等.地龙抗大鼠大脑局灶性脑缺血诱导的凋亡研究[N].江西中医学院学报,2010,22(2):63-66.

[10]白雪,彭艳,唐红梅,等.加味益气聪明汤对血管性痴呆大鼠行为学及海马区乙酰胆碱和胆碱脂酶的影响[J].四川中医,2016,34(5):59-62.

论文作者:黄江,杨云芳(通讯作者),周姜,白雪,赵福兰

论文发表刊物:《医药前沿》2019年19期

论文发表时间:2019/8/20

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加味益气聪明汤对Aβ1-42诱导HBMEC细胞凋亡的保护作用及机制研究论文_黄江,杨云芳(通讯作者),周姜,白雪,赵福兰
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