邓子亮 陈琼香 郭洪胜 郑采婷 李婉怡 周雅贤 梁艳君 王森 王焱2,(通讯作者)
(1 广东医科大学基础医学院 广东 东莞 523808)
(2 广东医科大学第二临床医学院 广东 东莞 523808)
(3 东莞常安医院心血管内科 广东 东莞 523000)
在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生中,炎症反应及单核/巨噬细胞分泌的大量炎症因子发挥重要作用[1]。巨噬细胞吞噬胆固醇后,转化为泡沫细胞,导致溶酶体破坏,并释放炎症因子,进一步诱导炎症细胞浸润和活化,加剧AS的发生。中药制剂脑心通(naoxintong,NXT)广泛应用于心、脑血管疾病和缺血性疾病,具有抗凝、抗炎、抗氧化、保护内皮、改善微循环、稳定斑块等作用[2],还可增强机体细胞免疫力及清除自由基[3],在AS的防治中具有较好的应用前景。人急性单核细胞白血病THP-1细胞在白血病、AS等疾病研究中均有应用,本课题组就NXT对THP-1细胞活力的影响及其作用特点展开实验研究,为进一步研究脑心通防治AS,开发传统中药NXT的新用途提供实验基础。
THP-1细胞由广东医科大学生化教研室张志珍教授赠送;RPMI1640培养基(美国Gibco 公司,11875)、胎牛血清(美国Gibco公司,10270);脑心通(陕西步长制药有限公司); CCK8(日本同仁化学研究所,LH646);DMSO(D8370),离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司,TGL-16 L400)、Thermofisher 160i二氧化碳培养箱、BIO-RAD iMark酶标仪、宁波舜宇XD30倒置荧光显微镜、超净工作台、广州诺尔路生物科技有限公司MX-RD-E混匀器。
1.2.1 THP-1细胞的培养 THP-1细胞培养于37℃、5% CO2培养箱中培养,培养基为含10%胎牛血清的RPMI 1640。每 2~3d传代1次,选用对数生长期的细胞用于后续实验。
1.2.2 脑心通药物稀释液的制备 将脑心通胶囊中的粉末称重,按照0.1g/ml的质量体积比加入DMSO或无水乙醇(EtOH),室温下于混匀器摇动浸取12h。2500rpm离心20min,取其上清为原液,分装-20℃保存。用无血清培养基倍比稀释成工作浓度(确保使用终浓度中的DMSO不超过1/1000)。
1.2.3 CCK8法检测细胞活力 收集处于对数生长期的THP-1细胞,以每孔2×l04个细胞接种于96孔板。各组设3复孔,按如下实验设计处理后,于细胞培养箱中孵育后,每孔加入10μl CCK8试剂,37℃避光反应2~3h后,450nm波长(参比630nm)检测每孔的吸光度值,根据公式计算细胞活力。
细胞活力=[(A实验孔-A空白孔)/(A对照孔-A空白孔)]×100%。
1.2.4 不同溶剂对细胞活力影响实验 设空白组:只含培养基无细胞和药物、DMSO对照组(Negative):1/1000(终浓度,下同)的DMSO、DMSO实验组(NXT):1/1000的NXTDMSO浸取液、EtOH对照组(Negative):1/1000EtOH和EtOH实验组(NXT):1/1000的NXT-EtOH浸取液,细胞培养箱中孵育3h后检测。不同稀释度的NXT对细胞活力影响实验设DMSO对照组(0):DMSO 1/1000,实验组:NXT浸取液作用细胞的稀释度分别为1/100,1/1000和1/10000,细胞培养箱中孵育3h后检测。
NXT不同作用时间对细胞活力影响实验 设DMSO对照组(0):DMSO 1/1000,实验组:NXT浸取液作用细胞的稀释度为1/1000,分别作用1h、4h、8h和12h后检测。
计量资料以平均值±标准差表示,两组组间差异用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
CCK8法检测终浓度为1/1000的NXT浸取液对细胞活力的影响,结果显示(Fig 1):与溶剂对照(Negative)组比较,NXTDMSO浸取液可显著提高细胞活性至115.84%±3.22%(P=0.023),而NXT-EtOH 浸取液对细胞活力的提高没有显著效果。
将不同的终浓度的NXT-DMSO浸取液作用于细胞3小时后,可观察到(Fig 2):和溶剂组(0组)相比较,1/10000稀释的NXT对细胞活力的提高作用有限,终浓度1/1000的药物提高细胞活力的效果最佳(P<0.05);继续增加药物浓度,可观察到细胞活性迅速降低,1/100稀释的药物组的细胞活力仅为48.19%±7.29%(P<0.001)。
将终浓度为1/1000的NXT-DMSO浸取液作用细胞不同时间后,CCK8法检测细胞活力结果(Fig 3):和溶剂组(0)相比较,NXT作用1h即可有效提高THP-1细胞活力(P<0.01),作用4h效果最佳(P<0.001),药效可持续到接近8h(P=0.058)。
Fig 1 NXT的不同溶剂浸取液对THP-1细胞活力的提高作用比较(P为NXT组与对照(Negative)组比较的t检验结果,n=3)。
Fig 2 不同稀释度的NXT对THP-1细胞活力的提高作用比较(NXT组与对照(0)组比较,*表示P<0.05,***表示P<0.001,n=3)。
Fig 3 NXT做用不同时间对THP-1细胞活力的提高作用比较(NXT组与对照(0)组比较,*表示P<0.05,**表示P<0.01,***表示P<0.001,n=3)
AS是一种由多因素共同作用引起的全身性疾病,动脉脂质沉积、平滑肌细胞和基质纤维化等因素促进动脉粥样斑块的形成。单核细胞受到CCR2/ MCP-1等多种趋化因子募集迁移,黏附到活化的血管内皮细胞,浸润到内膜下层,可转变成巨噬细胞。同时垂体前叶及外周单核巨噬细胞分泌的巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在AS发生中也起到重要作用[4]。MIF可抑制巨噬细胞的游走,同时促进其局部浸润、活化及分泌炎症因子促进AS发生。巨噬细胞吞噬胆固醇等脂质后,转变成泡沫细胞,进一步促进AS斑块的形成[5]。
脑心通是“脑心同治”理论的代表性现代中药方剂,由黄芪66g,赤芍27g,丹参27g,当归27g,川芎27g,桃仁27g,红花13g,醋乳香13g,醋没药13g,鸡血藤20g,牛膝27g,桂枝20g,桑枝27g,地龙27g,全蝎13g,水蛭27g共16味中药组成[6]。临床上,脑心通具有益气活血、化瘀通络的作用,主要用于治疗冠心病、心绞痛、脑卒中等心脑血管疾病。近年随着国家对大力推进中医药继承与创新,脑心通的二次开发取得明显进展:其在治疗糖尿病慢性并发症、原发性高血压、高血脂、动脉粥样硬化以及腰椎间盘突出等症等方面都有较好的效果[7]。
本结果显示,脑心通可提高单核细胞系THP-1细胞的活力,对细胞有一定的保护作用,与刘倩等人的研究结果一致[8]。脑心通中的黄芪多糖能抑制THP-1细胞分泌TNF-α,减缓巨噬-泡沫细胞的形成[9];川芎有扩张血管、抑制炎症反应的作用[10];丹参有降脂、抗炎等多种作用[11]。这提示我们脑心通可能通过抑制炎症因子分泌,减轻炎症反应,进而对单核细胞的活力有一定的保护作用,这也与脑心通通过抗炎来减缓动脉粥样硬化的机制相一致。今后,我们将就脑心通的抗炎效应在AS发生中的作用展开深入研究。
我们进一步发现,脑心通在1h就能基本达到最佳药效,有效作用时间接近8h,显示出较其有效成分吸收迅速,有效时间窗较宽。结果表明,1/100稀释的脑心通浸取液对细胞活性表现出较强的抑制效果,这提示高浓度的脑心通对细胞有一定的毒副作用,与李伟霞等论文[7]显示脑心通可引起一定的恶心、呕吐等不良反应相一致。
综上所述,结果显示出脑心通对单核细胞系的保护作用及其作用规律,为进一步研究提供了基础。也提示,尽管传统方药脑心通已经在临床尚广泛应用,其药理机制、作用机理及新的用途尚需更深入的研究。