崔曉雪,顧 曄
(華中科技大學 同濟醫(yī)學院 附屬普愛醫(yī)院 心內(nèi)科,湖北 武漢 430034)
原發(fā)性高血壓是引起動脈粥樣硬化的常見原因,以往認為內(nèi)膜損傷是動脈粥樣硬化性病變的基礎(chǔ),外膜僅起支持、營養(yǎng)作用。但近年研究發(fā)現(xiàn),對損傷反應活躍的細胞絕大多數(shù)存在于血管外膜,其中成纖維細胞的表型轉(zhuǎn)化在高血壓動脈粥樣硬化中發(fā)揮重要的作用[1]。本研究觀察銀杏葉提取物(GBE)對自發(fā)性高血壓大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats,SHR)血管外膜成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化的影響,為臨床防治動脈粥樣硬化提供實驗依據(jù)。
GBE注射液(金納多,每支5 mL,含 GBE 17.5 mg;批號:2007122721),德國威瑪舒培博士藥廠;DMEM培養(yǎng)基,Gibco公司;胎牛血清,Costar公司;血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)、胰蛋白酶,Sigma公司;α平滑肌肌動蛋白(α-SMA)單克隆抗體,武漢博士德生物工程有限公司。
FACSVantageSE型流式細胞儀。
清潔級SHR,雄性,8周齡,體重(200±10)g,購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司,許可證號:SCXK(滬)2007-0005。
SHR 6只,用大鼠尾動脈血壓計測定大鼠尾動脈收縮壓,血壓均達到21.3 kPa以上。常規(guī)處死,取胸主動脈,去除血管周圍組織,分離出血管外膜。剪成1 mm3組織塊,平鋪于25 mL培養(yǎng)瓶底,翻轉(zhuǎn)使瓶底在上,向培養(yǎng)瓶內(nèi)添加含有20% 胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基3 mL,放入細胞培養(yǎng)箱貼壁4 h,之后小心翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶使貼壁細胞浸于DMEM培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。每2 d換液一次。5~7 d后待細胞達80%融合時用含0.02%EDTA的胰酶消化傳代,采用差速貼壁法純化成纖維細胞,第4~6代細胞用于試驗。細胞分為對照組,GBE 25,50,100 mg/L劑量組,每組均為6個樣本,每瓶細胞培養(yǎng)體積3 mL。各組先給予終濃度為10-6mol/L的 AngⅡ刺激30 min,再分別換為含不同濃度GBE(終濃度分別為25,50和100 mg/L)的DMEM培養(yǎng)基共培養(yǎng)24 h。對照組僅加DMEM培養(yǎng)基。
以1×104個/孔的第4~6代成纖維細胞接種于96孔板中,加無血清 DMEM培養(yǎng)基100 μL,37℃孵育24 h,使細胞生長同步化后加入AngⅡ(10-6mol/L)刺激30 min,換不同濃度GBE(終濃度分別為25,50和100 mg/L)DMEM培養(yǎng)基,對照組僅加DMEM培養(yǎng)基。20 h后每孔加入5 g/L MTT溶液20 μL,37℃繼續(xù)孵育4 h,終止培養(yǎng),吸棄上清液,每孔加入 DMSO 150 μL,振蕩混勻 10 min,用酶聯(lián)免疫檢測儀測定490 nm波長處的吸光度值。
收集各組細胞,用Trizol試劑盒抽提總RNA,用M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,行PCR擴增。擴增條件:95℃ 60 s預變性,95℃ 15 s、60℃ 60 s,共 40個循環(huán)。α-SMA引物序列:正義鏈 5'-GCAGGGGACAGAGGGACTTG-3';反義鏈 5'-GAGGCCATCGCTGCACTCA-3'。以GAPDH作內(nèi)參照,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳,全自動凝膠圖像處理系統(tǒng)分析。α-SMA mRNA表達水平用所測定的α-SMA擴增產(chǎn)物的電泳條帶密度與GAPDH電泳條帶密度的比值表示。
胰蛋白酶消化貼壁的成纖維細胞,4℃,75%乙醇溶液固定,流式細胞儀檢測表達 α-SMA的XMode值,以反映單個成纖維細胞表達α-SMA的量,每份樣品含5×105個細胞。
根據(jù)長出的細胞形態(tài)學和免疫學表型確定為成纖維細胞。倒置顯微鏡下觀察,細胞有一個核或多個核,邊界清楚,折光率較高,以梭形細胞為主,也有三角形、多角形細胞,連接成網(wǎng)(圖1)。
圖1 培養(yǎng)的第4代外膜成纖維細胞(400×)
在培養(yǎng)24 h時,MTT法,用酶聯(lián)免疫檢測儀測定在490 nm波長處的吸光度(A)值,GBE 25,50,100 mg/L劑量組的 A值分別為(0.843 ±0.110),(0.824 ± 0.121),(0.815 ± 0.091),與對照組的(0.853 ±0.122)比較,均無顯著差異(P >0.05)。
結(jié)果見表1。25,50,100 mg/L組成纖維細胞表達α-SMA mRNA和α-SMA蛋白值均明顯低于對照組(P<0.05);隨GBE濃度增高,各組細胞 α-SMA mRNA和單個細胞α-SMA表達值降低,組間比較差異有統(tǒng)計學意義。
表1 GBE對SHR血管外膜成纖維細胞表達α-SMA的影響(n=6,)
表1 GBE對SHR血管外膜成纖維細胞表達α-SMA的影響(n=6,)
與對照組比較:1P<0.05,2P<0.01;與25 mg/L時比較:3P<0.05;與50 mg/L時比較:4P <0.05
組 別 濃度 α-SMA mRNA α-SMA(X-Mode)/(mg/L)對照組 - 1.74 ±0.16 425.42 ±19.73 GBE 組 25 1.36 ±0.121 358.26 ±12.551 50 0.82 ±0.071,3 316.41 ±10.121,3 100 0.61 ±0.052,4 276.59 ±11.832,4
血管主要由內(nèi)膜的內(nèi)皮細胞、中膜的平滑肌細胞、外膜的成纖維細胞以及細胞外基質(zhì)組成。近年研究表明,外膜的成纖維細胞在高血壓等刺激下表型轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞(MF),其標志性蛋白是α-SMA[2],細胞進而發(fā)生增殖、遷移、分泌大量細胞外基質(zhì),參與血管新生內(nèi)膜的形成[3]。
本研究觀察了GBE對SHR血管外膜成纖維細胞表達α-SMA的影響,結(jié)果顯示:①25~100 mg/L的GBE均能抑制血管外膜成纖維細胞表達α-SMA mRNA,且抑制作用呈濃度依賴性增強;②流式細胞儀檢測單個成纖維細胞表達α-SMA的結(jié)果顯示,25~100 mg/L GBE組的單個成纖維細胞表達α-SMA的均值均明顯低于對照組,與濃度成反比,組間比較差異有統(tǒng)計學意義。提示GBE在基因水平和蛋白水平均顯示出對血管外膜成纖維細胞表型轉(zhuǎn)換的抑制作用。分析可能機制為:從銀杏葉中提取的GBE是一種天然活性物質(zhì),其有效成分為黃酮苷及銀杏內(nèi)酯[4],黃酮苷具有清除氧自由基,抑制脂質(zhì)過氧化的作用,所以能部分中和MF合成分泌腫瘤壞死因子、一氧化氮等的炎性介質(zhì);銀杏內(nèi)酯是一種特異而有效的血小板活化因子受體拮抗劑,能抑制血小板聚集,防止血栓形成,且對血管內(nèi)皮細胞有保護作用。總之,GBE能抑制原發(fā)性高血壓大鼠血管外膜成纖維細胞的表型轉(zhuǎn)化,對防止血管壁增厚和硬化有一定作用,其具體機制還有待進一步研究。
[1]李 莉,高平進,沈偉利,等.血管緊張素Ⅱ誘導自發(fā)性高血壓大鼠血管外膜成纖維細胞遷移活性涉及P38MAPK[J].中華心血管病雜志,2005,33(6):557-560.
[2]Zhou H Y,Chen W D,Zhu D L,et al.The PDE1A-PKCalpha sig-naling pathway is involved in the upregulation of alpha-smooth muscle actin by TGF-beta1 in adventitial fibroblasts[J].J Vasc Res,2010,47(1):9-15.
[3]車在前,高平進,姬開達,等.重組結(jié)締組織生長因子對大鼠血管外膜成纖維細胞表型轉(zhuǎn)化的影響[J].中國病理生理雜志,2006,22(12):2317-2321.
[4]李相軍,王 丹,石 艷,等.銀杏葉提取物對體外培養(yǎng)大鼠腎成纖維細胞作用的實驗研究[J].中國實驗診斷學,2010,14(1):45-47.