趙方允,王紫微,張春芳,張 悅,徐雙蘭,邢西遷,楊 姣
(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院 1. 藥學(xué)部、2. 呼吸內(nèi)一科,云南 昆明 650051;3. 昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)一科,云南 昆明 650032)
肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)是由于肺血管收縮反應(yīng)性增強(qiáng)及肺血管結(jié)構(gòu)重建,最終引起肺動(dòng)脈壓力升高為特征的一組病理生理綜合征[1-2]。其中,由肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)增殖、遷移所引起的肺血管結(jié)構(gòu)重建,是PAH形成的中心環(huán)節(jié)[3-5]。重樓為百合科植物云南重樓或七葉一枝花的干燥根莖,主要成分重樓皂苷具有抗腫瘤、止血、抗炎、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抑制血管生成、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等功效[6-7]。其中,抗炎及抑制血管生成的作用可能會(huì)對(duì)PAH的防治起一定作用。該文主要研究重樓皂苷Ⅶ(polyphyllin Ⅶ, PPⅦ)對(duì)內(nèi)皮素-1(endothilin-1,ET-1)誘導(dǎo)的大鼠PASMCs增殖和遷移的作用。
1.1試劑重樓皂苷Ⅶ,純度≥98%(索萊寶公司);ET-1(Sigma公司);DMEM高糖培養(yǎng)液、胎牛血清(BI公司);CCK-8細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒(日本同仁);Annexin V-FITC 細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(BD公司);細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒( Beckman公司)。
1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí),♂,Sprague-Dawley(SD)大鼠,6~8周齡,購(gòu)自昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(滇)k2015-0002。
2.1PASMCs的原代分離、培養(yǎng)與鑒定采用Ⅱ型膠原酶消化法分離大鼠PASMCs,抗α-actin和α-SMA免疫組化染色鑒定。
2.2實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)分組:①對(duì)照組:正常培養(yǎng)細(xì)胞;②ET-1組:對(duì)照組中加入10-7mol·L-1ET-1;③給藥組:ET-1+PPⅦ (0.25、0.5、0.75 μmol·L-1)。分別于24、48、72 h收獲細(xì)胞,檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。
2.3檢測(cè)指標(biāo)采用CCK-8法,篩選ET-1誘導(dǎo)大鼠PASMCs增殖的最佳濃度,同時(shí)按照“2.2”項(xiàng)分組,確定PPⅦ抑制PASMCs增殖的最佳濃度。使用Transwell遷移小室,檢測(cè)細(xì)胞的遷移能力。采用 Annexin V-FITC/PI雙染法檢測(cè)PPⅦ處理大鼠PASMCs后凋亡情況。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期的變化。
3.1PASMCs的鑒定結(jié)果倒置顯微鏡下,大鼠PASMCs呈“谷”、“峰”狀生長(zhǎng),特異性兔抗鼠α-actin和α-SMA單克隆抗體免疫熒光鑒定可見(jiàn)排列的束狀肌絲被染色,證明培養(yǎng)細(xì)胞為平滑肌細(xì)胞。
3.2PPⅦ抑制PASMCs增殖誘導(dǎo)大鼠PAMCs增殖的最佳ET-1濃度為10-7mol·L-1。Tab 1結(jié)果顯示,PPⅦ(0.25、0.50、0.75 μmol·L-1)濃度依賴(lài)性抑制ET-1誘導(dǎo)的PASMCs增殖(P<0.01)。
Tab 1 The proliferation inhibition rate of PASMCs treated with polyphyllin Ⅶ n=3)
*P<0.05,**P<0.01vscontrol;##P<0.01vsET-1
3.3PPⅦ抑制PASMCs遷移Transwell結(jié)果顯示(Tab 2),ET-1處理后,大鼠PASMCs遷移率明顯增加(P<0.01)。經(jīng)PPⅦ(0.25、0.50、0.75 μmol·L-1)處理后,與ET-1組相比,PASMCs遷移率明顯下降(P<0.01),隨時(shí)間和PPⅦ濃度的增加,PPⅦ抑制PASMCs遷移率越明顯。
Tab 2 Cell migration with Transwell
*P<0.05,**P<0.01vscontrol;##P<0.01vsET-1
3.4細(xì)胞周期分析ET-1處理大鼠PASMCs后,G0/G1期細(xì)胞比例較對(duì)照組明顯減少(P<0.01),S期和G2/M細(xì)胞比例較對(duì)照組明顯增加(P<0.05),G2/M期細(xì)胞比例較對(duì)照組差異無(wú)顯著性。ET-1誘導(dǎo)的大鼠PASMCs經(jīng)PPⅦ處理后,G0/G1期細(xì)胞比例明顯增加(P<0.01),與對(duì)照組相比差異無(wú)顯著性;S期細(xì)胞較ET-1組降低(P<0.01),與對(duì)照組相比差異無(wú)顯著性;G2/M期細(xì)胞比例較對(duì)照組無(wú)明顯差異,較ET-1組降低(P<0.05)。PPⅦ對(duì)大鼠PASMCs細(xì)胞周期的影響結(jié)果顯示,用0.5 mol·L-1PPⅦ處理細(xì)胞48 h,抑制了ET-1誘導(dǎo)的PASMCs G0/G1期向S期的轉(zhuǎn)化,抑制了S期向G2/M期的轉(zhuǎn)化。
3.5細(xì)胞凋亡分析Annexin V FITC/PI雙染流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率,結(jié)果顯示,與對(duì)照組比較,ET-1處理大鼠PASMCs 48 h后,晚期凋亡細(xì)胞比例明顯降低(P<0.01),死亡細(xì)胞比例降低(P<0.05)。經(jīng)PPⅦ 0.5 μmol·L-1處理48 h后,與ET-1組相比,PASMCs細(xì)胞總凋亡率明顯升高(P<0.01),正常細(xì)胞比例明顯降低(P<0.01)。
PAH是臨床眾多心、肺疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中重要的病理生理環(huán)節(jié),研究表明PAH的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜,PASMCs的異常增殖和遷移是PAH的主要發(fā)病機(jī)制。本文主要研究云南道地藥材滇重樓中主要成分PPⅦ對(duì)ET-1誘導(dǎo)的大鼠PASMCs增殖和遷移的影響。結(jié)果顯示,PPⅦ呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性抑制ET-1誘導(dǎo)的大鼠PASMCs增殖和遷移。采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)PPⅦ處理后大鼠PASMCs細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期情況,發(fā)現(xiàn)PPⅦ處理后,PASMCs早期凋亡率和總凋亡率均明顯升高,表明PPⅦ可通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制ET-1誘導(dǎo)的G0/G1期向S期的轉(zhuǎn)化,抑制S期向G2/M期的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步深入研究PPⅦ在PAH防治中的作用及機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
(致謝:本實(shí)驗(yàn)是在昆明市延安醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室完成,感謝對(duì)實(shí)驗(yàn)給予幫助的老師和同學(xué)!)