郭晓谨,周梦佳,李 峰,李芳赫,万亮琴,张 赛, 马家宝,李卫红△,李兴广△
(1.北京中医药大学,北京 100029;2. 通州中西医结合医院,北京 101100)
近年来研究表明,脑缺血后受损的脑组织可出现神奇的再塑性,神经元发生的机制与血管发生有重要的相关性,所以促进缺血后的血管新生成为脑缺血后治疗的新思路[1]。通络救脑注射液是由栀子苷和三七总皂苷2种组分配伍而成的现代注射剂。前期研究显示,通络救脑注射液及其2组分均可有效提高拟缺血损伤内皮细胞活性,减轻缺血内皮细胞的氧化应激损伤,且2组分在发挥抗氧化作用途径方面各有所侧重[2]。本实验在前期研究基础上,观察通络救脑注射液及其2有效组分对拟缺血损伤脑微血管内皮细胞BDNF的表达影响,从血管再生因子角度阐释该注射液的药效及配伍机制。
原代的大鼠脑微血管内皮细胞,采用实验室已建立的方法[3]进行内皮细胞的分离纯化和培养。
采用本实验室已建立的糖氧剥夺模型[4],细胞传至第三代,用无糖的Kreb’s液置换原培养基,放入低氧培养箱(气体含量为94%N2,5%CO2,1%O2),37℃继续培养6h。
培养的脑微血管内皮细胞分成5组,分别为正常组、模型组、栀子苷组、三七总皂苷组、通络救脑注射液组。除正常组外,其余各组均按上述方法造模。各给药组分别按栀子苷33.2 μg/ml、三七总皂苷22 μg/ml、通络救脑注射液55.2 μg/ml的药物浓度在造模前3 h以及造模过程中给药,处理结束后进行指标检测。
用细胞刮收集各组内皮细胞,在冰上用细胞破碎机破碎,离心后取上清,BCA 法检测蛋白定量。配制聚丙烯酰胺凝胶,将变性蛋白样品加入缓冲液,蛋白凝胶电泳,然后转膜(PVDF膜),用5%的脱脂奶粉封闭PVDF膜上的蛋白潜在结合位点,分别加入一抗,4℃过夜,加入二抗后ECL试剂显色、照相。
将各组微血管内皮细胞在4%的多聚甲醛中固定10min,l% TritonX-100透化处理2~3 min,5%BSA封闭1 h后,加入5%BSA稀释的一抗4℃过夜。5%BSA稀释的荧光标记的二抗于37℃孵育1 h。用ProLong Gold antirade reagent with DAPI抗淬灭封片剂封片,在荧光显微镜下观察并照相。
图1显示,与正常组比较,脑微血管内皮细胞拟缺血损伤后BDNF的表达量明显增加(P<0.05);与模型组比较,栀子苷组BDNF的表达有所升高,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05);三七总皂苷组与通络救脑注射液组BDNF的表达明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
图1 western blotting检测BDNF的结果注:与正常对照组比较:*P<0.05;与模型组比较:# P<0.05
图2显示,荧光显微镜下各组细胞BDNF表达均呈阳性,浅色荧光颗粒主要位于胞浆,尤其是核周。正常组细胞胞体较大,浅色荧光相对较弱;模型组细胞回缩明显,变得细长,细胞间隙变大,荧光强度明显变强;3个给药组的荧光强度进一步增强,尤其是三七总皂苷组与通络救脑注射液组增强明显,结果与western blotting相一致。
血管新生是指在原有血管基础上通过血管内皮细胞增殖、游走、芽生、血管分裂及分支而形成新的毛细血管网,使其功能与局部需要相适应的生物学过程[5]。脑缺血中后期缺血半暗带开始出现血管新生,损伤部位新生的侧支血管可以改善缺血区周围的血液供应,血管新生可能为神经元的重构提供了关键的神经血管底物。研究表明,脑组织血管密度高的卒中患者预后明显好于血管密度低的患者,脑血管新生可明显改善缺血区周围的组织灌注,弥补因血流量不足导致的脑损伤,缩小脑梗死体积,重塑神经结构,使神经功能尽快尽可能恢复[6]。因此,促进血管新生成为治疗脑缺血的一条有效途径。
图2 免疫荧光法检测BDNF的结果注:A.正常组;B.模型组;C.栀子苷组;D.三七总皂苷组;E.通络救脑注射液组
BDNF是一类多功能的多肽因子,是神经营养因子家族中的一员[7],它广泛分布于中枢神经系统,包括海马、小脑、大脑皮质等。BDNF除在神经系统中起重要作用外,还在维持血管内皮细胞的存活、促进缺血部位内皮细胞的增殖中发挥重要作用,是一种重要的血管再生因子。研究显示,多发性骨髓瘤细胞患者血浆中BDNF水平明显升高,可能与参与骨髓瘤细胞诱导血管新生有关[8]。王雅丹等[1]认为,脑源性神经营养因子通过AKT和ERK1/2信号通路诱导内皮细胞血管生成。从本实验的结果来看,内皮细胞拟缺血损伤后BDNF的表达较正常组明显升高,提示氧糖剥夺的刺激启动了内皮细胞的自修复机制,BDNF可能参与内皮细胞的自修复。与模型组比较,栀子苷组BDNF的表达有所升高,但无统计学意义;三七总皂苷与通络救脑注射液组比较,模型组BDNF的表达明显升高,差异有统计学意义。结果提示,三七总皂苷与通络救脑注射液对拟缺血内皮细胞BDNF的表达具有显著上调作用,这可能是其发挥血管保护和促进血管新生作用的机制之一,但栀子苷在这一环节作用不明显。
综上所述,通络救脑注射液可明显提高缺血后内皮细胞促血管再生性因子BDNF的表达,这对改善微血管再生环境、促进脑缺血损伤后微血管的新生、从而有效恢复缺血区血液供应具有重要意义,可能是该注射液发挥脑保护的内在机制之一。2有效
组分中三七总皂苷对BDNF的表达有显著上调作用,而栀子苷在上调BDNF环节作用不明显,提示2组分在发挥促血管再生方面,三七总皂苷可能作用更为突出。
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