吳相鋒,李 錚,來 靜,吳相春,,賈振華,,王宏濤,王玲玲
(1.河北醫(yī)科大學附屬以嶺醫(yī)院(國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)絡(luò)病學重點學科,石家莊 050091);2.國家中醫(yī)藥管理局重點研究室(心腦血管絡(luò)病),石家莊 050035;3.石家莊市第三醫(yī)院,石家莊 050017)
薤白為百合科蔥科植物小根蒜Allium macrostemonBunge和薤Allium chineseG·Don的干燥鱗莖,味辛、苦,性溫、無毒,具有溫中通陽、暢通絡(luò)氣、寬胸散結(jié)之功效,為胸痹心痛之要藥?,F(xiàn)代研究表明,薤白的化學成分構(gòu)成含有多種活性成分,主要含大蒜氨酸、甲基大蒜氨酸、大蒜糖,醇提取物含有前列腺素。具有抑菌消炎、解痙平喘、抗血小板聚集作用,以及抗氧化作用、降低血脂、抗動脈粥樣硬化、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛作用[1]。本研究觀察了薤白提取物對絡(luò)氣郁滯型血管內(nèi)皮功能障礙大鼠血管內(nèi)皮功能、結(jié)構(gòu)及主動脈組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)標志性蛋白葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)的影響,現(xiàn)報道如下。
1.1.1 動物 健康清潔級Wistar雄性大鼠30只,體質(zhì)量200~230g,購于北京維通利華實驗動物中心(許可證號SCXK(京)2007-0001)。
1.1.2 藥物 薤白提取物:由河北以嶺醫(yī)藥研究院提供,用0.5%CMC-Na配制成0.12g生藥/ml的混懸液,4℃保存?zhèn)溆?蛋氨酸由河北省農(nóng)科院提供,并由河北省實驗動物中心制作成3%的高蛋氨酸飼料,純度 99.9%(批號 B7NE-05-0007-MC02);血清一氧化氮(NO)試劑盒由南京建成生物試劑公司提供,血漿內(nèi)皮素(ET)由北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司提供,Goldview為賽百盛公司產(chǎn)品,BCA法蛋白濃度定量試劑盒、ECL發(fā)光檢測試劑盒由Pierce公司提供??勾笫驡RP78/Bip多克隆抗體由Cell Signaling提供。
1.2.1 分組及造模方法 清潔級雄性Wistar大鼠30只,將大鼠按體質(zhì)量隨機分為空白對照組、絡(luò)氣郁滯型血管內(nèi)皮功能障礙組(以下簡稱模型組)和薤白組3組。參照本室的方法[2],實驗開始時即將大鼠放入束縛盒內(nèi),調(diào)節(jié)前端活動部位到合適的位置,使大鼠不產(chǎn)生強烈反抗的緊張程度,每天6h,給予3%蛋氨酸飲食,時間為6周??瞻讓φ战M給予正常飲食。
1.2.2 給藥 實驗第1天薤白組給予薤白1.2g生藥/(kg·d)灌胃,用0.5%CMC-Na溶液配制成混懸液,其余2組按體質(zhì)量灌服0.5%CMC-Na溶液。各組喂食飼料不變,實驗共6周,每周6次。
1.2.3 標本采集 實驗末10%水合氯醛麻醉,頸動脈取血后,迅速剪開胸腔分離胸腹主動脈,于主動脈弓處取一段血管置于4%多聚甲醛溶液中固定,以備HE染色,光鏡觀察。仔細分離并截取一小段動脈,預冷生理鹽水沖洗,迅速浸入電鏡液中,修成1mm×1mm×1mm大小組織塊,迅速置于2.5%的戊二醛固定液,用于透射電鏡觀察;每組3只大鼠無菌取主動脈組織迅速投入液氮中,然后于-80℃凍存待測GRP78的表達。
1.2.4 血清NO、血漿ET的檢測 分離血清、血漿后凍存,硝酸還原酶法檢測血清NO(白求恩國際和平醫(yī)院完成),放免法檢測血漿ET-1(解放軍總醫(yī)院完成)。
1.2.5 光鏡組織學觀察 常規(guī)HE染色,光鏡觀察。
1.2.6 透射電鏡組織學觀察 經(jīng)1%的鋨酸固定、割斷、酒精逐級脫水、臨界點干燥和離子金屬鍍膜,用日立 H-7500透射電鏡觀察、拍照(河北醫(yī)科大學電鏡室完成)。
1.2.7 Western blot法測定GRP78的表達 取血管組織經(jīng)液氮研磨后加入1ml RIPA裂解液冰上裂解 30min,4℃、3000rpm離心 20min吸取上清,BCA法測定總蛋白濃度,用樣品緩沖液稀釋至7.5ug/ul。取 150ug蛋白樣品進行 12%的 SDSPAGE凝膠電泳,待溴酚藍接近凝膠底部時停止電泳,4℃、120V恒壓電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%脫脂奶粉室溫封閉 1h。分別加入1∶750稀釋的 GRP78/Bip一抗和1∶500稀釋的 β-actin(內(nèi)參)一抗,4℃孵育過夜,TBST洗膜10min×3次,加入辣根過氧化物酶標記的二抗(1∶1000)室溫孵育 1h,TBST洗膜5min×3次。ECL發(fā)光顯色,凝膠成像系統(tǒng)照相,實驗結(jié)果采用Quantity One軟件分析,掃描灰度值,以目的蛋白與內(nèi)參β-actin的比值表示。
表1顯示,與正常對照組比較,復合模型組大鼠血漿ET明顯升高,血清NO明顯降低(P<0.01或P<0.05)。與復合模型組比較,薤白組大鼠的 ET水平明顯降低,NO水平明顯升高(P<0.01)。
表1 各組大鼠 ET、NO水平的變化比較(±s,n=10)
表1 各組大鼠 ET、NO水平的變化比較(±s,n=10)
注:與正常組比較:*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較:##P<0.01
組 別 ET(pg/ml) NO(umol/L)正常組142.91± 8.72 45.22±12.42模型組 178.25±21.85** 24.91± 9.95*薤白組 153.47± 9.36## 56.12±21.30##
2.2.1 各組大鼠主動脈組織光鏡的變化 圖1顯示,正常組主動脈內(nèi)膜、中膜、外膜形態(tài)基本正常,結(jié)構(gòu)完整。模型組內(nèi)皮細胞腫脹、分布不均勻、密度增加,內(nèi)膜有多量淋巴細胞附壁,內(nèi)膜內(nèi)有炎細胞浸潤,內(nèi)彈力板有斷裂,平滑肌可見明顯水腫。薤白組可改善模型大鼠的主動脈大體形態(tài)。
圖1 各組大鼠主動脈組織HE染色變化比較(×400)
2.2.2 各組大鼠主動脈內(nèi)皮細胞超微結(jié)構(gòu)的變化 圖2顯示,正常組內(nèi)皮細胞形態(tài)規(guī)則,細胞核及細胞器存在,線粒體結(jié)構(gòu)無異常。模型組內(nèi)皮細胞線粒體大部分嵴和少部分膜融合或消失,幾乎見不到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和吞飲小泡。薤白組可改善模型大鼠主動脈組織內(nèi)皮細胞的超微結(jié)構(gòu)。
圖2 各組大鼠主動脈組織內(nèi)皮細胞超微結(jié)構(gòu)變化比較(×20000)
圖3顯示,與正常組比較,模型組主動脈組織GRP78蛋白表達顯著增強(P<0.05)。與模型組比較,薤白組GRP78蛋白表達量明顯降低(P<0.05)。
圖3 各組之間GRP78表達變化
血管內(nèi)皮細胞在維持血管正常功能方面起著重要作用,內(nèi)皮細胞不僅是血液和組織間進行交換的屏障,而且可合成和分泌多種生物活性物質(zhì),如NO、ET。NO/ET是一對具有拮抗效應(yīng)的血管活性物質(zhì),兩者合成釋放作用的協(xié)調(diào)是維持血管張力的主要因素之一。高同型半胱氨酸(HHcy)血癥是血管內(nèi)皮功能障礙的危險因素,Hcy的氧化應(yīng)激反應(yīng)在很大程度上解釋了Hcy誘導的內(nèi)皮功能損害,然而同樣是含硫氨基酸,半胱氨酸在體內(nèi)的濃度遠高于Hcy水平,雖然半胱氨酸也能產(chǎn)生活性氧物質(zhì),但并不引起內(nèi)皮細胞損傷??寡趸瘎┤鏝-乙酰-L-半胱氨酸、維生素C、E和過氧化氫酶等均不能抑制Hcy誘導的內(nèi)皮細胞凋亡,這提示可能存在除氧化應(yīng)激外的其他機制介導Hcy誘導內(nèi)皮細胞損傷。不少學者提出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激學說[3],在心血管系統(tǒng)中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作為多種應(yīng)激過程的共同通路,廣泛地參與多種心血管疾病的發(fā)生。有研究發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)的血管內(nèi)皮細胞中,HHcy誘導的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激激活[4]。GRP78是一重要的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶,當內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激發(fā)生時,GRP78作為一種代償而增多,促進蛋白質(zhì)的折疊。Hcy引起嚴重或長期的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可以使一些參與血管病變形成的分子功能紊亂,其中包括脂質(zhì)代謝、細胞凋亡和炎癥的調(diào)節(jié)障礙[5]。絡(luò)氣郁滯證候能造成明顯的內(nèi)皮功能障礙,可能與主動脈組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)[6]。
本研究應(yīng)用慢性束縛法與3%蛋氨酸飲食相復合建立絡(luò)氣郁滯型血管內(nèi)皮功能障礙病證復合動物模型,并用流氣暢絡(luò)藥薤白提取物進行預防性干預。結(jié)果顯示,模型組血清NO含量明顯下降,血漿ET明顯升高,主動脈組織形態(tài)及內(nèi)皮細胞超微構(gòu)發(fā)生明顯改變,GRP78蛋白表達明顯增強。薤白提取物可明顯降低復合模型大鼠血漿 ET水平,升高血清NO水平,抑制主動脈組織GRP78蛋白的表達。實驗表明,模型大鼠存在明顯的血管內(nèi)皮功能障礙和主動脈組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,薤白提取物能改善模型大鼠的血管內(nèi)皮功能,明顯抑制主動脈組織的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。提示薤白提取物可能通過降低模型大鼠主動脈組織GRP78蛋白的表達,抑制模型大鼠的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來改善模型大鼠血管內(nèi)皮功能,防止血管內(nèi)皮細胞受損,詳細機制有待于進一步探討。
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