赵青春,沈 洪,程海波,朱 磊,李沐涵
(1.南京中医药大学第一临床医学院,江苏南京 210046;2.江苏省中医院消化内科,江苏南京 210029)
Effect of Qingchang Huashi Recipe on IL-6/JAK2/STAT3 pathway in HT-29 cells>
ZHAO Qing-chun1,SHEN Hong2,CHENG Hai-bo1,ZHU Lei2,LI Mu-han1(1.the First Clinical Medical School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China;2.Dept of Gastroenterology,Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine,Nanjing 210029,China)
清肠化湿方对HT-29细胞IL-6/JAK2/STAT3的影响
赵青春1,沈洪2,程海波1,朱磊2,李沐涵1
(1.南京中医药大学第一临床医学院,江苏南京210046;2.江苏省中医院消化内科,江苏南京210029)
Effect of Qingchang Huashi Recipe on IL-6/JAK2/STAT3 pathway in HT-29 cells>
ZHAO Qing-chun1,SHEN Hong2,CHENG Hai-bo1,ZHU Lei2,LI Mu-han1
(1.the First Clinical Medical School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China;2.Dept of Gastroenterology,Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine,Nanjing 210029,China)
关键词:清肠化湿方;溃疡性结肠炎; HT-29; IL-6; JAK2; STAT3
Key words:Qingchang Huashi Recipe; ulcerative colitis; HT-29; IL-6; JAK2; STAT3
沈洪(1959-),男,博士,教授,主任医师,博士生导师,研究方向:消化道疾病,通讯作者,E-mail: shenhong999@ 163.com
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种反复发作的肠道慢性非特异性炎症性疾病,发病机制尚未明确,细胞因子IL-6及其介导的信号通路在非可控性肠道炎症过程中起关键作用[1]。导师沈洪教授所拟清肠化湿方(QHR),治疗轻、中度UC,取得良好效果[2]。课题组前期研究表明该方能调控UC大鼠NF-κB/COX-2通路、PPAR-γ/NF-κB及Toll通路,减少IL-1β、TNF-α等促炎因子分泌,促进抑炎因子IL-10分泌等。本实验在此基础上,以TNF-α、LPS共刺激诱导HT-29细胞炎症模型,观察清肠化湿方对IL-6及其主要信号转导通路之一JAK2/STAT3的影响,进一步探讨其作用机制。
1.1实验材料HT-29,购自中国科学院细胞库。清肠化湿方(黄连、黄芩、煨木香等购自江苏省医药公司,生产批号20121201)。柳氨磺胺吡啶(Sulfasalazine,SASP)、McCoy's5a培养基、LPS: Sigma公司;胎牛血清(Gibco公司) ; Recombinant Human TNF-α(Pepro Tech公司)。人IL-6 ELISA试剂盒(EB公司) ;引物由上海生工合成; Real Time PCR试剂盒(TaKaRa公司) ;兔抗p-JAK2、p-STAT3单抗(Cell Signaling Technology公司)。酶标仪、电泳仪、转膜仪、Western blot曝光仪购自美国Bio-Rad公司; Real Time PCR仪(TaKaRa) ; UVP凝胶成像系统(UVP公司)。
1.2清肠化湿方水煎剂制备称取清肠化湿方1付,共87 g,煎煮、蒸发、减压浓缩至27 ml母液,4℃保存。
1.3实验分组取指数生长期HT-29细胞,分?为6组:对照组:加入不含FBS的McCoy's 5a孵育24 h;模型组:根据前期研究[3],予hTNF-α(20 μg·L-1)[4-5]孵育12 h后,再予LPS(1 mg·L-1)[5-6]孵育15 h;实验组:根据前期研究[3],在上述药物干预的基础上,分别加入SASP(2 mmol·L-1)、QHR高、中、低剂量(10、1、0.1 mg·L-1)孵育24 h。
1.4ELISA法检测HT-29细胞上清IL-6水平收集细胞上清液,转移至1.5 mL Eppnedorf管,离心机1 600 r·min-1离心5 min,取上清。按ELISA试剂盒步骤检测IL-6的水平。
1.5Real Time PCR法检测HT-29细胞JAK2、STAT3 mRNA相对表达水平取HT-29细胞,TRIzol充分裂解,氯仿萃取,异丙醇沉淀,75%乙醇洗涤,溶于DEPC水,-80℃保存。取2μg总RNA逆转录为cDNA。引物: JAK2:上游5'-GGAATGGCCTGCCTTACAATG-3';下游5'-TGGCTCTATC TGCTTCACAGAAT-3'; STAT3:上游5'-CACCTTGGATTGAG AGTCAAGAC-3';下游5'-AGGAATCGGCTATATTGCTGGT-3'; GAPDH:上游5'-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-3';下游5'-GGGGTCGTTGATGGCAACA-3'。Real-time PCR反应体系: SYBR Premix Ex Taq(2×) 12.5 μL,上下游引物各0.5 μL,cDNA模板1 μL,DEPC水9.5 μL。反应条件: 95℃预变性2 min,95℃5 s,57℃30 s,扩增45个循环; 95℃15 s,60℃30 s,95℃15 s循环读取溶解曲线,57℃30 s读取荧光。结果以CT值表示。
基因表达量以各样基因CT值减去内参基因GAPDH CT值表示,相对表达量以2-ΔΔCt表示。
1.6Western blot法检测HT-29细胞p-JAK2、p-STAT3蛋白表达取HT-29细胞,低温提取细胞总蛋白,BCA法测定蛋白浓度,以30 μg质量体积分数上样,分离胶SDS-PAGE分离样品,转膜,封闭。按1∶1 000浓度稀释一抗,4℃摇床振荡孵育过夜,充分洗涤,按1∶3 000浓度稀释二抗,室温摇床振荡孵育2 h,充分洗涤,加ECL显影液。
1.7统计学分析实验数据采用SPSS 19.0统计软件进行t检验、One way-ANOVA分析,计量资料以±s表示。
2.1HT-29细胞上清IL-6水平模型组细胞上清IL-6水平较对照组明显升高(P<0.01),QHR各剂量组IL-6的水平较模型组降低(P<0.01),并呈剂量依赖性,QHR高剂量组与SASP组相比差异无统计学意义。见Tab 1。
Tab 1 Effects of QHR on IL-6 secretion from HT-29 cells(珋±s,n=3)
Tab 1 Effects of QHR on IL-6 secretion from HT-29 cells(珋±s,n=3)
**P<0.01 vs model
Group IL-6/ng·L-1Control 13.07±1.43**Model 98.01±2.35 SASP 32.21±1.30**QHR high dose 34.60±2.22**QHR middle dose 58.81±0.63**QHR low dose 82.01±1.04**
2.2HT-29细胞JAK2、STAT3 mRNA相对表达水平与对照组比较,各组JAK2基因表达差异倍数未见明显差异,各组STAT3基因表达差异倍数未见明显差异。
2.3HT-29细胞p-JAK2、p-STAT3蛋白表达与对照组相比,模型组p-JAK2表达明显升高(P<0.01),与模型组相比,各药物组明显降低(P<0.01),其中QHR各剂量组呈剂量依赖性。与对照组相比,模型组p-STAT3表达明显升高(P<0.01),与模型组相比,各药物组明显降低(P<0.01),其中QHR各剂量组呈剂量依赖性。见Tab 2。
Tab 2 Effects of QHR on p-JAK2,p-STAT3 protein expression in HT-29 cells(珋±s,n=3)
Tab 2 Effects of QHR on p-JAK2,p-STAT3 protein expression in HT-29 cells(珋±s,n=3)
**P<0.01 vs model
Group p-JAK2/β-actin p-STAT3/β-actin Control 0.09±0.005** 0.1±0.011**Model 0.573±0.006 1.125±0.002 SASP 0.228±0.006** 0.313±0.01**QHR high dose 0.234±0.008** 0.266±0.008**QHR middle dose 0.357±0.007** 0.44±0.006**QHR low dose 0.42±0.005** 0.764±0.003**
生理状态下,肠上皮细胞持续暴露于肠道共生菌并能维持稳态,在炎性因子如TNF-α等作用下,肠上皮功能破坏,免疫反应失衡,导致UC发病。研究表明,在遗传易感性IBD动物模型中Th1细胞因子和共生菌为诱导慢性炎症所必须[6]。由于体外原代培养结肠上皮细胞的困难,目前,主要使用结肠癌细胞株进行研究。Abreu等[4]研究亦表明,HT-29细胞经TNF-α刺激后可增强对LPS的反应性,LPS信号能激活胞内多条信号通路,促进大量细胞因子和粘附分子等表达,引起瀑布式的炎症级联反应[7]。本实验以前期研究为基础[3],以LPS与TNF-α联合诱导HT-29细胞炎症,结果上清中IL-6水平明显增高,与Jeong等[5]报道一致。IL-6是一种多向性细胞因子,由活化的巨噬细胞、淋巴细胞及上皮细胞分泌,能刺激巨噬细胞或单核细胞、淋巴细胞等合成前列腺素、细胞因子、血小板激活因子等炎性介质。IL-6与受体结合后优先激活JAK和STAT3,STAT3经磷酸化活化入核,调控下游靶基因转录,参与调节炎症。IBD患者及一些动物结肠炎或肠炎模型中,皆观察到升高的IL-6[8],高水平磷酸化的STAT3与疾病严重程度相关[9]。本实验表明清肠化湿方能降低LPS与TNF-α诱导的HT-29细胞IL-6的分泌,下调p-JAK2、p-STAT3水平,对JAK2、STAT3 mRNA表达水平无明显影响,表明清肠化湿方能抑制LPS与TNF-α诱导的HT-29细胞JAK2、STAT3的活化。清肠化湿方通过降低IL-6表达,抑制JAK2、STAT3活化,阻断炎症的发展和持续,可能是其治疗UC作用机制之一。
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作者简介:赵青春(1985-),女,博士生,主治中医师,研究方向:中医内科消化系统疾病,E-mail: zqctim@163.com;
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 81403344,81373606) ;国家中医药行业科研专项资助(No 201407001) ;国家中医药管理局项目(No JDZX2012079) ;江苏省临床医学科技专项项目资助(No BL2014100) ;江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) ;国家中医临床研究基地(脾胃)资助项目
收稿日期:2015-02-15,修回日期:2015-04-26
文献标志码:A
文章编号:1001-1978(2015) 06-0883-03中国图书分类号: R287; R329.25; R392.12; R574.621
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2015.06.029