邱宇安等
[摘要] 目的 探討血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)對內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)分泌1型纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-1)的影響及黃芪含藥血清對AngⅡ此效應(yīng)的干預(yù)作用。 方法 培養(yǎng)臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞株,對照組與AngⅡ干預(yù)組:內(nèi)皮細(xì)胞與不同濃度AngⅡ共孵育18 h;黃芪含藥血清組:內(nèi)皮細(xì)胞在不同濃度黃芪藥血清培養(yǎng)基中培育24 h后,加入AngⅡ(×10-4 mol/L)培養(yǎng)18 h,酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定PAI-1濃度。 結(jié)果 與對照組比較,不同濃度的AngⅡ均能刺激HUVECs分泌PAI-1;黃芪含藥血清可抑制AngⅡ促HUVECs分泌PAI-1的效應(yīng)。 結(jié)論 黃芪含藥血清可能通過抑制AngⅡ誘導(dǎo)的HUVECs分泌PAI-1效應(yīng),產(chǎn)生抗動脈粥樣硬化的作用。
[關(guān)鍵詞] 黃芪;血管緊張素Ⅱ;內(nèi)皮細(xì)胞;1型纖溶酶原激活物抑制劑
[中圖分類號] R285.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721(2015)08(a)-0012-03
血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)是由血管緊張素Ⅰ在血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的作用下,水解產(chǎn)生的多肽物質(zhì),能產(chǎn)生多種生理效應(yīng),促進(jìn)動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)生、發(fā)展,其中包括影響凝血和纖溶系統(tǒng)的活性平衡,促進(jìn)血栓形成[1-3]。黃芪的藥用歷史悠久,臨床上黃芪注射液已用于治療冠心病、糖尿病腎病等疾病[4-5]。本實(shí)驗研究AngⅡ?qū)?nèi)皮細(xì)胞分泌1型纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-1)的誘導(dǎo)作用及黃芪含藥血清的干預(yù)效應(yīng),探討黃芪含藥血清的血管保護(hù)機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 儀器與材料
胎牛血清(美國Gibco公司);RPMI-1640培養(yǎng)基(美國Gibco公司);胰蛋白酶(美國Gibco公司);黃芪(江西省中醫(yī)院中藥房);AngⅡ(美國Sigma公司);臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞株ECV-304(中國科學(xué)院上海細(xì)胞生物研究所);Wistar大鼠(南昌大學(xué)實(shí)驗動物科學(xué)部);PAI-1ELISA試劑盒(上海太陽生物技術(shù)公司);酶標(biāo)儀(芬蘭Thermo bioanalysis公司);超凈工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)。
1.2 不同劑量黃芪含藥血清的制備
黃芪用清水沖洗,浸泡2 h后,武火煎至水沸,改用文火繼續(xù)煎煮20 min,共煎3次,合并3次煎液,3000 r/min離心10 min,取上清液,60℃水浴,濃縮至含生藥1 g/ml[6]。20只Wistar大鼠隨機(jī)分4組(對照組,小劑量黃芪組,中劑量黃芪組,大劑量黃芪組)。以黃芪成人臨床日用量的大鼠等效劑量之1、2、4倍分別定義小、中、大劑量組。大鼠灌藥液4 ml/d,對照組予等量生理鹽水灌胃。連續(xù)給藥1周,2次/d,于末次給藥后2 h從心臟取血,采用一次性非抗凝真空采血管收集全血,無菌操作。4℃靜置2 h,上低溫離心機(jī),3500 rpm/min,離心15 min,分離血清,分離的血清同組混合,經(jīng)56℃恒溫滅活補(bǔ)體30 min處理后,超凈臺上用0.22 μm微孔濾膜過濾除菌,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 實(shí)驗過程
ECV304在37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基中,以0.25%胰酶、0.02%EDTA消化、傳代。接種于細(xì)胞培養(yǎng)板,孵育至亞融合狀態(tài),進(jìn)行分組及實(shí)驗。
AngⅡ干預(yù)實(shí)驗。①空白對照組:未用AngⅡ,進(jìn)行正常培養(yǎng);②不同濃度AngⅡ干預(yù)組:內(nèi)皮細(xì)胞與不同濃度AngⅡ(10-6、10-5、10-4 mol/L)共孵育18 h。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定各組培養(yǎng)上清液中PAI-1的含量。
黃芪含藥血清干預(yù)實(shí)驗。①空白對照組:培養(yǎng)液中不加誘導(dǎo)物,正常培養(yǎng)細(xì)胞。②陰性對照組:細(xì)胞在對照組大鼠血清培養(yǎng)液中培養(yǎng)。③黃芪含藥血清干預(yù)組:細(xì)胞分別在小、中、大劑量組大鼠血清培養(yǎng)液中培養(yǎng)。以上各組細(xì)胞培育24 h后,加入AngⅡ(10-4 mol/L)培養(yǎng)液培養(yǎng)18 h。
采用ELISA測定各實(shí)驗組上清液中PAI-1的含量。每組設(shè)6個復(fù)孔,操作嚴(yán)格按檢測試劑盒說明書進(jìn)行。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計量資料以x±s表示,采用方差分析及q檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 AngⅡ?qū)?nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1的影響
與空白對照組比較,不同濃度的AngⅡ均可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);不同AngⅡ濃度組之間比較,隨著AngⅡ濃度增加,促進(jìn)作用無顯著性差異(表1)。
2.2 黃芪含藥血清的干預(yù)效應(yīng)
與空白對照組比較,陰性對照組不顯著影響上清液中PAI-1的含量;用不同濃度的黃芪含藥血清干預(yù)后,PAI-1含量明顯下降,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示黃芪含藥血清有抑制AngⅡ促內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1的作用(表2)。
3 討論
血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅是全身血管內(nèi)膜的屏障結(jié)構(gòu),而且具有多方面的生理功能,可維持凝血和纖溶系統(tǒng)的活性平衡[7-8]。內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的損害是AS發(fā)病過程中重要的環(huán)節(jié)。
纖溶系統(tǒng)的活性主要取決于組織型纖溶酶原激活物(tPA)及其抑制物PAI-1之間的平衡,兩者主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生,是動脈粥樣硬化性疾病的獨(dú)立預(yù)測因子[9]。PAI-1可阻止tPA激活纖溶酶原,促進(jìn)血栓形成。PAI-1的濃度升高會明顯促進(jìn)AS的進(jìn)展[10]。研究表明,瘦素可通過上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞PAI-1的分泌,產(chǎn)生對心血管系統(tǒng)的影響[11]。本實(shí)驗證實(shí),AngⅡ可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1,與Brown等[12]研究結(jié)果相一致,說明AngⅡ可能通過誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1改變凝血和纖溶系統(tǒng)的活性平衡,從而產(chǎn)生促進(jìn)AS的的效應(yīng)。
在我國,黃芪有2000多年的藥用歷史,東漢張仲景所著《金匱要略》上即記載有多個含黃芪的方劑。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為,黃芪具有補(bǔ)中益氣、利水消腫之功效[13]?,F(xiàn)代體外實(shí)驗證實(shí),黃芪注射液可通過加強(qiáng)對氧自由基的清除,維持血管內(nèi)皮的正常功能[14]。動物體內(nèi)實(shí)驗證實(shí),黃芪具有抗動脈粥樣硬化的作用[15]。臨床試驗證實(shí),黃芪可減輕心肌鈣超載損傷,改善心臟功能[16]。
本實(shí)驗旨在觀察黃芪對體外血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1的影響,以進(jìn)一步闡明黃芪保護(hù)血管內(nèi)皮的機(jī)制。若用中藥粗制劑直接加入體外的細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)體系中,中藥本身復(fù)雜的理化性質(zhì)與雜質(zhì)成分等會對細(xì)胞的生長造成一定的影響,影響實(shí)驗結(jié)果。因此本實(shí)驗將中藥粗制劑給大鼠灌服后,用含有藥物成分的血清代替中藥粗制劑進(jìn)行體外實(shí)驗,排除上述各種影響因素的干擾,更接近藥物在體內(nèi)環(huán)境中產(chǎn)生藥理效應(yīng)的真實(shí)過程[17-18],提高了實(shí)驗結(jié)果的可信度。
本實(shí)驗證實(shí)黃芪含藥血清能抑制由AngⅡ所誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞分泌PAI-1,說明黃芪含藥血清可改善內(nèi)皮纖溶活性,有助于動脈粥樣硬化血栓性疾病的防治。但其具體作用成分及分子生物學(xué)機(jī)制,有待于進(jìn)一步深入研究。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Schmidt-Ott KM,Kagiyama S,Phillips MI.The multiple actions of angiotensin in atherosclerosis[J].Regul Pept,2000, 93(1-3):65-77.
[2] Takayanagi T,Eguchi A,Takaguri A,et al.A repressor protein,Mnt,is a novel negative regulator of vascular smooth muscle cell hypertrophy by angiotensin Ⅱ and neointimal hyperplasia by arterial injury[J].Atherosclerosis,2013,228(1):90-93.
[3] Wang Y,Tikellis C,Thomas MC,et al.Angiotensin converting enzyme 2 and atherosclerosis[J].Atherosclerosis,2013, 226(1):3-8.
[4] 王光浩,張敬芳,張學(xué)福,等.黃芪注射液對冠心病患者胰島素、血糖和血脂水平的影響[J].中國動脈硬化雜志,2010,19(3):263.
[5] 鄭坤.氯沙坦鉀聯(lián)合黃芪注射液治療早期糖尿病腎病的臨床分析[J].重慶醫(yī)學(xué),2013,42(11):1231-1232.
[6] 楊慶有,冼紹祥,孫慧茹,等.黃芪含藥血清誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為心肌樣細(xì)胞的實(shí)驗研究[J].遼寧中醫(yī)雜志,2008,35(6):832-834.
[7] Kluge MA,F(xiàn)etterman JL,Vita JA.Mitochondria and endothelial function[J].Circ Res,2013,112(8):1171-1188.
[8] Ntaios G,Gatselis NK,Makaritsis K,et al.Adipokines as mediators of endothelial function and atherosclerosis[J].Atherosclerosis,2013,227(2):216-221.
[9] Lijnen HR,Collen D.Impaired fibrinolysis and the risk for coronary heart disease[J].Circulation,1996,94(9):2052-2054.
[10] Brown NJ,Kim KS,Chen YQ,et al.Synergistic effect of adrenal steroids and angiotensin Ⅱ on plasminogen activator inhibitor-1 production[J].J Clin Endocrinol Metab,2000,85(1):336-344.
[11] Ploplis VA.Effects of altered plasminogen activator inhibitor-1 expression on cardiovascular disease[J].Curr Drug Targets,2011,12(12):1782-1789.
[12] Singh P,Peterson TE,Barber KR,et al.Leptin upregulates the expression of plasminogen activator inhibitor-1 in human vascular endothelial cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,392(1):47-52.
[13] 閆凌云.黃芪多糖對糖尿病腎病防治機(jī)制的研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2012,18(11):1727-1729.
[14] 李絢,閻蓉華,羅照田,等.黃芪注射液對人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖作用[J].華西藥學(xué)雜志,2005,20(1):48.
[15] 張俊峰,高振華,張桂英,等.黃芪、三七有效成分配伍抗動脈粥樣硬化作用的實(shí)驗研究[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2009,7(2):188-189.
[16] 楊慶有,陸曙,孫慧茹.黃芪對慢性心力衰竭患者心功能與血清腫瘤壞死因子水平的影響[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2010,30(7):699-701.
[17] 王洪武,倪青,林蘭.中藥含藥血清的研究進(jìn)展及其在中醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].北京中醫(yī)藥,2008,27(9):698-701.
[18] 孫莉娜,孟靜巖,孫曉霞.中藥血清藥理學(xué)方法相關(guān)問題的思考[J].西部中醫(yī)藥,2012,25(11):36-38.
(收稿日期:2015-03-16 本文編輯:王紅雙)