胡永红,魏艺聪,管江丽,余 意,桂孟玹,王瑞国
(福建中医药大学药学院,福建 福州 350122)
神经炎症由激活和增殖的小胶质细胞及星形胶质细胞等引发,生成促炎细胞因子、趋化因子等炎症介质,导致神经元损伤[1-2]。小胶质细胞(mi croglia,MG)是中枢神经系统(central nervous system,CNS)的组织驻留巨噬细胞,在神经发育、体内稳态和神经炎症中发挥着关键作用[3]。活化后的小胶质细胞根据表型不同,可分为M1型(促炎型)及M2 型(抗炎型)小胶质细胞[4]。 二氢杨梅素(dihydromyricetin,DMY)具有加速抗氧化、止咳、抗肿瘤,保肝等多种药理作用[5-6],由于毒性小,近年来抗炎作用也备受关注。因此本研究用体外炎症模型来探讨DMY对BV2细胞表型变化的影响,旨在进一步确认DMY作为新型神经保护剂的可能性及其潜在的神经保护机制,为后续疾病的研究和新药的开发提供实验参考。
1.1 实验细胞 BV2细胞株通过上海复祥生物科技有限公司采购于美国ATCC公司。
1.2 实验药物与试剂 二氢杨梅素(源叶生物公司,批号:S06J6L1,纯度>98%);脂多糖(LPS,美国Sigma公司,批号:L2880);RPMI 1640 培养基、胎牛血清(FBS)、磷酸盐缓冲液(美国 Gibco公司);CD14抗体(美国CST公司);iNOS抗体(美国 Santa cruz公司),Arg1抗体(美国abcam公司)。
1.3 实验仪器 倒置荧光显微镜(德国Leica公司);Primor高速台式冷冻离心机(美国 Thermo Fisher公司);酶标仪(TECAN 公司);MiNiPROTEANTetra小型垂直电泳槽、MiNiTrans-Blot小型转印槽、ChemiDocXRS、凝胶成像分析系统(美国 Bio-Rad公司)。
2.1 细胞培养 BV2细胞用完全培养基(含10%FBS、100 U/mL 青霉素、10 μg/mL 链霉素的 RPMI 1640培养基)进行培养,将其置于 37℃、5%CO2的培养箱中,每隔24 h换1次培养液,48 h传代1次。
2.2 DMY对细胞活性的影响 将DMY溶解于二甲基亚砜(DMSO)中,配制成 100 mmol/L 的储存液,-4℃储存。取对数生长期BV2细胞按1×104/孔的密度接种于96孔板中,使用完全培养基培养24 h后,在含1%FBS的RPMI 1640培养基中分别加 入 0、10、20、40、50、60、80、100 μmol/L DMY 以替换旧培养液。培养24 h后,每孔加入10 μL的MTT(5 mg/mL),继续培养 4 h 后,每孔加入 150 μL DMSO,震荡10 min至甲臜颗粒完全溶解,酶标仪490 nm波长处测定各孔OD值,并计算出各组细胞活力。
细胞活力/%=实验组吸光值/对照组吸光值×100%。
2.3 细胞分组及干预 实验分为5组,即正常组、LPS 组 (100 ng/mL)、DMY 低 剂 量 组 (10 μmol/L DMY+100 ng/mL LPS)、DMY 中剂量组(20 μmol/L DMY+100 ng/mL LPS)、DMY 高剂量组(40 μmol/L DMY+100 ng/mL LPS)。 BV2细胞用 DMY 干预半小时后,给予LPS进行造模,培养24 h后去掉上清液,收集细胞进行后续实验。
2.4 Western Blot检测 取对数生长期的BV2细胞,按照 3×105/孔的密度接种于6孔培养板中,使用完全培养基培养24 h后,按上述分组进行干预造模,培养24 h后,去掉上清液保留细胞沉淀,提取总蛋白,按照BCA蛋白定量试剂盒说明测定各组蛋白浓度后,加入蛋白上样缓冲液并调整上样量后,进行SDS-PAGE电泳转膜并封闭,按照不同分子量将 NC 膜分别加入稀释的 iNOS(1∶200)、CD14(1∶1 000)、Arg1(1∶1 000)抗体中,4 ℃摇床过夜。 孵育结束,TBST洗膜3次,每次10 min。洗膜结束后用二抗(1∶10 000)室温孵育 2 h,TBST 洗膜 3 次,每次10 min。使用 ECL化学发光显影定影。
2.5 统计学方法 数据处理均用SPSS 18.0统计软件,符合正态分布的数据用()表示,非正态分布数据采用非参数检验方法(Nonparmetric tests)。多组间均数比较采用单因素方差分析,方差齐则采用LSD检验,方差不齐则用Games-Howell检验。
3.1 DMY对BV2细胞活力的影响 DMY浓度为60~100 μmol/L 时,DMY 明显降低 BV2 细胞活性(P<0.01),见图 1。
图1 不同浓度DMY作用后BV2细胞活力的变化
3.2 DMY对BV2细胞蛋白表达的影响 见图2~3。
图2 5组BV2细胞CD14、iNOS、Arg1蛋白电泳图
图3 DMY对CD14、iNOS、Arg1蛋白表达影响
小胶质细胞在神经炎症、神经修复和神经毒性中起着关键作用[7]。当小胶质细胞被炎症介质刺激激活时,它们可以通过吞噬作用或分泌各种炎症介质来修复神经元损伤;然而,当小胶质细胞不断被激活时,这些炎症介质可能是有害的[8]。可溶性脂多糖受体CD14是一种糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白,是Toll样受体的辅受体,CD14激活后,Toll样受体可与病原体表面的特异性抗原结合,进一步激活核因子,引起炎症反应,在细菌、病毒、真菌等感染过程中具有重要作用[9]。本研究中二氢杨梅素能显著抑制LPS诱导的小胶质细胞中CD14的表达,表明CD14在炎症发生过程中起着重要的作用,且DMY具有抑制小胶质细胞激活的作用。
有研究认为,M1小胶质细胞的过度活化和M2小胶质细胞缺乏响应是神经炎症发生的重要机制,可通过诱导小胶质细胞从促炎性的M1型向抗炎性M2型的转化,以达到缓解CNS炎症,减轻神经元损伤的目的,是神经保护治疗的一种有效方法,但是目前关于小胶质细胞表型的研究相对较少[10-11]。本研究中,小胶质细胞活化后,经DMY干预治疗后,iNOS表达明显降低,而Arg1表达明显增加,且均具有剂量相关性,表明DMY可抑制活化小胶质细胞向M1型即促炎表型极化,并促进其向M2型即抗炎表型转化,以达到抑制神经炎症、保护神经元的作用。
综上所述,本研究发现DMY抑制活化的小胶质细胞向M1型即促炎表型极化,同时促进其向M2型即抗炎表型转化,有效抑制LPS引起的小胶质细胞活化。其结果将有助于对神经炎症的深入了解,为后续疾病的研究和新药的开发提供可靠的实验数据,也进一步确认了DMY作为新型神经保护剂的可能性及其潜在的神经保护机制。