洪秀芳施云福葉 真段淑芳
1浙江醫(yī)院 杭州 310013 2浙江省立同德醫(yī)院
3浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 4浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院
地骨皮醇提液對LPS誘導(dǎo)的大鼠腎臟系膜細胞MCP-1表達的影響
洪秀芳1施云福2葉 真3段淑芳4
1浙江醫(yī)院 杭州 310013 2浙江省立同德醫(yī)院
3浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 4浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院
目的觀察地骨皮醇提液對脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的大鼠腎臟系膜細胞(HBZY-1)單核細胞趨化因子(MCP-1)表達的影響。方法常規(guī)培養(yǎng)HBZY-1細胞,將細胞分為正常對照組、單獨LPS作用組、藥物預(yù)處理(低、中、高濃度)+LPS作用組。ELISA法測定細胞上清MCP-1含量,RT-PCR法檢測細胞因子MCP-1mRNA表達。結(jié)果LPS能夠顯著提高HBZY-1細胞MCP-1釋放量(P<0.01),地骨皮醇提液預(yù)處理后,MCP-1含量降低(P<0.05,P<0.01)。LPS能明顯激活MCP-1mRNA表達(P<0.01),地骨皮醇提液預(yù)處理過后,能明顯降低MCP-1mRNA表達(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論地骨皮醇提液能夠抑制LPS誘導(dǎo)的大鼠腎臟系膜細胞(HBZY-1)MCP-1mRNA的表達。
大鼠;腎臟;系膜細胞;MCP-1;地骨皮;LPS
糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病常見和嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一,也是導(dǎo)致慢性腎衰竭(chronic renal failure,CRF)常見病因之一[1-3]。目前臨床治療CRF的主要手段有血液透析和腎移植,但兩者均會給患者及社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān),因此,如何延緩或阻止糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展,有著重大的醫(yī)學(xué)意義。地骨皮具有涼血除蒸、清肺降火、生津止渴作用,被廣泛用于消渴癥(糖尿病)的治療[4-5]。本實驗通過觀察地骨皮醇提液對LPS誘導(dǎo)的大鼠腎臟系膜細胞MCP-1表達的影響,探討地骨皮醇提液對糖尿病腎病的防治作用及相關(guān)機制。
1.1 材料與試劑 細胞株HBZY-1(大鼠腎臟系膜細胞)購自上海復(fù)蒙基因生物科技有限公司,常規(guī)傳代保存。地骨皮提取液由浙江醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所提取。脂多糖:美國Sigma公司產(chǎn)品。DMEM高糖(25mmol/L)培養(yǎng)液美國GIBCO公司產(chǎn)品。新生牛血清(超級):杭州四季青生物工程材料有限公司產(chǎn)品。胰酶、EDTA:上海生工生物工程有限公司產(chǎn)品。3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四氮唑鹽(MTT):粉劑,上海生工生物工程有限公司產(chǎn)品。RTPCR試劑盒:PrimeScriptTM RT-PCR Kit:Invitrogen公司產(chǎn)品。MCP-1引物、β-Actin:Invitrogen公司產(chǎn)品。ELISA試劑盒:美國ADL公司產(chǎn)品。Tag酶:TAKARA寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品。
1.2方 法
1.2.1實驗分組 常規(guī)培養(yǎng)HBZY-1細胞,按每個培養(yǎng)皿3×106將細胞分為正常對照組、單純LPS作用組、不同濃度藥物處理+LPS作用組。①正常對照組:換用含2%胎牛血清的新鮮DMEM高糖培養(yǎng)基(25mmol/L)。②單純LPS作用組:換用含2%胎牛血清的新鮮DMEM高糖培養(yǎng)基后按10μg/mL加入LPS。③地骨皮醇提液處理+LPS作用組:換用含2%胎牛血清新鮮的DMEM高糖培養(yǎng)基后,分組如下:地骨皮醇提液0.2mg/mL處理+LPS作用組;地骨皮醇提液0.4mg/mL處理+LPS作用組;地骨皮醇提液0.8mg/mL處理+LPS作用組。選取處于對數(shù)生長期的HBZY-1細胞,先用不同濃度(0.2mg/mL、0.4mg/mL和0.8mg/mL)地骨皮醇提液預(yù)處理細胞4h,然后按照LPS 10μg/mL處理HBZY-1細胞,置于37℃、5% CO2及飽和濕度條件下的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),培養(yǎng)24h,1000rpm×5min離心收集細胞,用PBS洗滌細胞3次,用于各項實驗。各組細胞分別設(shè)3個平行對照。
1.2.2指標(biāo)檢測 ①MCP-1測定:將已經(jīng)實驗分組并予以藥物干預(yù)24h的細胞取其上清,通過ELISA法檢測細胞上清中MCP-1表達量。②MCP-1 mRNA測定:HBZY-1細胞生長至80%~90%融合后,換用2%新生牛血清DMEM高糖培養(yǎng)基(25mmol/L)同步培養(yǎng)6h后,除正常對照組和單純LPS作用組外,其余三組加入不同濃度的地骨皮醇提液預(yù)孵育4h,除正常對照組外,其余各組按照10μg/mL加入LPS,作用24h,RT-PCR半定量法測定細胞內(nèi)MCP-1mRNA表達。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),以P<0.05為具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1地骨皮醇提液對MCP-1的影響 正常組HBZY-1細胞也會分泌MCP-1,但在LPS誘導(dǎo)下HBZY-1細胞MCP-1分泌量明顯增加(P<0.01),經(jīng)過地骨皮醇提液作用后能顯著抑制細胞MCP-1分泌量(P<0.05,P<0.01),其中以0.4mg/mL地骨皮醇提液組作用最為顯著(P<0.01),見圖1。
圖1 各組HBZY-1細胞分泌MCP-1比較
2.2地骨皮醇提液對MCP-1 mRNA表達的影響
與正常對照組比較,LPS誘導(dǎo)下的HBZY-1細胞MCP-1 mRNA表達增加(P<0.01);地骨皮醇提液作用后能顯著抑制細胞MCP-1mRNA的表達(P<0.05,P<0.01),其中以0.4mg/mL地骨皮組醇提液的抑制作用最為明顯(P<0.01),見表1。
表1 各組HBZY-1細胞MCP-1mRNA表達比較()
表1 各組HBZY-1細胞MCP-1mRNA表達比較()
注:與正常對照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與LPS作用組比較,▼P<0.05,▼▼P<0.01
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MCP-1屬于趨化因子家族,是一些分子量相對較低的蛋白質(zhì)。MCP-1可由體內(nèi)多種細胞產(chǎn)生,包括系膜細胞、內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞、單核細胞等,具有趨化并激活單核細胞的功能。正常腎組織多種細胞(如系膜細胞)均能分泌MCP-1,微量MCP-1趨化少量的巨噬細胞吞噬有害物質(zhì),從而發(fā)揮正常免疫防御作用[6]。當(dāng)腎組織受到刺激后,其MCP-1mRNA及蛋白質(zhì)的表達明顯增高,趨化并激活大量單核巨噬細胞,活化的巨噬細胞可以通過釋放蛋白水解酶和氧活性物質(zhì)導(dǎo)致腎小球結(jié)構(gòu)損傷,并可釋放改變腎小球功能的細胞因子而致腎小球結(jié)構(gòu)重塑[7]。MCP-1還能劑量依賴性地增加白介素-6(interleukin-6,IL-6)和細胞間黏附分子(intercelluar adhesion molecule,ICAM)在腎小管上皮細胞(tubular epithelial cell,TECs)的表達和分泌,ICAM和IL-6可進一步促進單核巨噬細胞在腎組織浸潤[8]。MCP-1還以自分泌或旁分泌的方式直接刺激腎小球系膜細胞上調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)的表達[9],加速糖尿病腎病腎小球硬化及腎間質(zhì)纖維化。
地骨皮為茄科落葉灌木植物枸杞Lycium chinensis Mill或?qū)幭蔫坭絃ycium barbarum L的干燥根皮,味甘,性寒,歸肺、肝、腎經(jīng),具有涼血止血、清熱退蒸、清泄肺熱、清熱滋陰、清熱解毒的功效,符合2型糖尿病“清熱潤燥,養(yǎng)陰生津”的治療大法。臨床上常用其單味或復(fù)方治療糖尿病及其并發(fā)癥。動物實驗證明[10]地骨皮能夠降低四氧嘧啶所致糖尿病大鼠的血糖,促進肝糖原合成,促進胰島β細胞分泌胰島素。研究證明[11-12]地骨皮除降糖作用外,還有降血壓、降血脂、清除氧自由基、保護血管內(nèi)皮細胞、增強機體免疫功能、拮抗炎癥反應(yīng)等作用。本實驗前期實驗證實[13-14]地骨皮提取液可以降低2型糖尿病肥胖大鼠的體質(zhì)量,能夠改善其糖脂代謝紊亂、保護大鼠肝臟、腎臟,增加胰島素敏感性。降低血清炎癥因子IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的水平[15],抑制胰島素抵抗的低度炎癥反應(yīng)以改善胰島素抵抗。并發(fā)癥的研究方面,發(fā)現(xiàn)地骨皮提取液可以抑制核因子受體-кB(nuclear factor,NF-кB)的表達[16],降低血清炎癥因子水平,減輕過度的炎癥反應(yīng),明顯改善腎臟病理和腎功能。
本研究顯示,地骨皮醇提液能抑制高糖環(huán)境下LPS致炎后大鼠腎臟系膜細胞MCP-1的表達,這可能是地骨皮防治糖尿病腎病的分子機制之一,但有待進一步研究。
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Effects of Cortex Lycii on the Expression of Monocyte Chemotactic Protein 1 in Murine Renal Mesangial Cells Induced by Lipopolysaccharide
HONG Xiufang1,SHI Yunfu2,YE Zhen3,DUAN Shu-fang4. 1 Zhejiang Hospital, Hangzhou(310013),China;2 Tongde Hospital of Zhejiang Province;3 First Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University;4 Second Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University
ObjectiveTo investigate the effect of ethanol extract of Cortex Lycii on monocyte chemotactic protein 1(MCP-1)expression in lipopolysaccharide(LPS)-induced murine renal mesangial cells(HBZY-1).MethodsHBZY-1 cells were conventionally cultured and divided into three groups:normal cell group,LPS-treated alone group,and Cortex Lycii+LPS-treated group.In a high-glucose condition,HBZY-1 cells were preincubated with different concentrations(0.2,0.4,and 0.8 mg/mL)of Cortex Lycii for 4h and then LPS of 10 μg/mL was added into 3 Cortex Lycii groups and LPS-treated alone group for another 24h.The release amount of MCP-1 in supernatant was detected by ELISA.The expression of MCP-1 mRNA was determined by RT-PCR.ResultsLPS markedly increased the release amount of MCP-1 in supernatant of HBZY-1 cells,but after treated with Cortex Lycii,the amount of MCP-1 decreased(P<0.01).LPS evidently activated the expression of the MCP-1 mRNA in HBZY-1 cells(P<0.01),but the pretreatment with Cortex Lycii decreased the expressions of MCP-1 mRNA(P<0.05,P<0.01).ConclusionCortex Lycii can inhibit the expression of MCP-1 mRNA in HBZY-1 cells induced by LPS.
rats;kidney;mesangial cells;MCP-1;Cortex Lycii;LPS
2013-08-15