康小龍,何承輝,盧 軍
(1.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院藥研室,烏魯木齊 830000;2.新疆維吾爾自治區(qū)藥物研究所藥劑室,烏魯木齊 830004)
系統(tǒng)性硬皮病(systemic sclerosis,SSc)是一種結(jié)締組織疾病,臨床表現(xiàn)為皮膚和內(nèi)臟器官纖維化、免疫異常及血管病變[1-2]。刺山柑總生物堿系本課題組從新疆地產(chǎn)藥材刺山柑中提取的有效成分,擬用于SSc的治療。本實驗觀察了刺山柑總生物堿對SSc組織纖維化密切相關(guān)的肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)/C-Met通路的調(diào)控作用,以探討刺山柑總生物堿改善SSc組織纖維化的作用機制,現(xiàn)報道如下。
1.1材料
1.1.1實驗動物 選取清潔級雌性BALB/c小鼠90只,平均體質(zhì)量(22.1±1.9)g,購自新疆實驗動物研究中心,合格證號:SCXK(新)2015-0027。
1.1.2藥物 刺山柑藥材:新疆麥迪森維藥有限公司飲片廠,由新疆藥物研究所何江研究員鑒別為正品;鹽酸博萊霉素粉針劑:日本化藥株式會社,批號430312;青霉胺片:上海信誼藥廠,批號052130503。
1.1.3試劑 小鼠HGF ELISA試劑盒(批號201503),購自美國R&D公司;小鼠C-Met ELISA試劑盒(批號J27030166),購自武漢華美生物科技公司;二辛可寧酸蛋白定量試劑盒(批號20150223),購自江蘇碧云天生物技術(shù)研究所。HGF抗體、α-tubulin抗體,購自美國Santa Cruz公司;山羊抗兔IgG-HRP,購自美國Cell Signaling公司。
1.1.4儀器 酶標儀(型號Multiskan Spectrum)、低溫離心機(型號Multifuge X1R),美國Thermo Fisher公司;Western blot設(shè)備(型號Mini-protean Tetra System),美國Biorad公司。
1.2方法
1.2.1刺山柑總生物堿的提取 將曬干粉碎的刺山柑果實,加10倍體積量95%乙醇80 ℃水浴回流提取30 min,提取2次,過濾,濾液備用,兩次的濾液減壓濃縮至藥材:藥液(g/g)質(zhì)量比為2∶1。提取物濃縮干燥后經(jīng)紫外分光光度法(UV)測得刺山柑總生物堿水平為32.0%(w/w),高效液相色譜法(HPLC)測得鹽酸水蘇堿水平為2.2%(w/w)。
1.2.2刺山柑總生物堿乳膏制備方法 在水浴中將白凡士林、單硬脂酸甘油酯、硬脂酸、月桂氮卓酮加熱至90 ℃使其熔融,作為油相;水浴加熱刺山柑總生物堿提取物濃縮液與甘油混合物,溫度達到90 ℃時作為水相;乳化劑為在適量水中加入羥基苯甲酸乙酯、十二烷基硫酸鈉,水浴加熱使其溶解;當水相、油相溫度降至85 ℃時,依次將水相和乳化劑加入油相中,邊加邊攪拌至乳化完全。
1.2.3小鼠SSc模型的建立及給藥方法 90只BALB/c小鼠,分為對照組、SSc模型組、低(225 mg/kg)、中(450 mg/kg)、高(900 mg/kg)劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺(125 mg/kg)組,每組15只,博萊霉素皮下注射法建立SSc模型[3-4]:將小鼠背部中央?yún)^(qū)被毛剃除,鹽酸博萊霉素粉針劑用生理鹽水配成濃度為300 μg/mL的藥液,除對照組背部皮下注射生理鹽水外,其余各組注射博萊霉素30 μg/d,注射4周后,刺山柑總生物堿乳膏外敷低、中、高刺山柑總生物堿組小鼠背部,青霉胺組還給予青霉胺灌胃,對照組和SSc模型組外敷不含藥基質(zhì)乳膏,每天1次,連續(xù)給藥8周。
1.2.4Western blot檢測小鼠皮膚組織HGF表達 給藥8周后,取小鼠背部皮膚,加入預(yù)冷的RIPA裂解液,組織勻漿機研磨成組織勻漿,冰浴裂解30 min,12 000 r/min離心10 min,吸取上清液,二辛可寧酸試劑盒定量上清液中蛋白水平,調(diào)整每孔上樣量,使每個加樣孔中總蛋白量相同,樣品與上樣緩沖液混合,95 ℃水浴中10 min變性蛋白,上樣后進行聚丙烯酰胺凝膠電泳,然后電轉(zhuǎn)移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,5%的脫脂奶粉室溫封閉2 h,Tris-HCl-Tween洗膜后,加入HGF一抗(按1∶1 000稀釋),4 ℃孵育過夜,二抗室溫孵育1 h,ECL發(fā)光劑顯影,以α-tubulin作為內(nèi)參,Image J軟件掃描條帶,比較蛋白相對表達水平。
1.2.5ELISA實驗檢測小鼠皮膚組織HGF和C-Met水平 給藥8周后,取小鼠背部皮膚,加入生理鹽水,組織勻漿機研磨成組織勻漿,4 000 r/min離心10 min后提取上清液。上清液中HGF和C-Met水平采用ELISA試劑盒測定,以每毫升上清液中總蛋白水平(二辛可寧酸蛋白定量試劑盒測定)濃度校正ELISA結(jié)果。
2.1各組小鼠皮膚組織HGF表達比較 Western blot結(jié)果顯示,與對照組比較,SSc模型組小鼠皮膚組織HGF表達減弱(P<0.01);與SSc模型組比較,中、高劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺組小鼠皮膚組織HGF表達增強(P<0.05),見圖1。ELISA結(jié)果顯示,與對照組比較,SSc模型組小鼠皮膚組織HGF水平明顯降低(P<0.01);與SSc模型組比較,中、高劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺組HGF水平明顯升高(P<0.05);中、高劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
1:對照組;2:SSc模型組;3:低劑量刺山柑總生物堿組;4:中劑量刺山柑總生物堿組;5:高劑量刺山柑總生物堿組;6:青霉胺組;a:P<0.01,與對照組比較;b:P<0.05,與SSc模型組比較
圖1各組小鼠皮膚組織HGF表達比較
2.2各組小鼠皮膚組織C-Met水平比較 與對照組比較,SSc模型組小鼠皮膚組織C-Met水平明顯降低(P<0.01);與SSc模型組比較,中、高劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺組小鼠皮膚組織C-Met水平升高(P<0.05),中、高劑量刺山柑總生物堿組及青霉胺組之間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 各組小鼠皮膚組織HGF及C-Met水平比較
a:P<0.01,與對照組比較;b:P<0.05,與SSc模型組比較
SSc是一種表現(xiàn)為多組織炎癥和纖維化的慢性自身免疫性疾病,目前認為SSc是由于過度活化的成纖維細胞合成膠原、纖維連接蛋白和糖胺聚糖等增多,細胞外基質(zhì)沉積,引發(fā)組織纖維化[5-6]。
HGF主要由內(nèi)皮細胞、間質(zhì)成纖維細胞、腎小球系膜細胞等間質(zhì)來源的細胞生成。HGF通過與細胞膜上特異性受體C-Met結(jié)合,激活下游信號通路后發(fā)揮其生物學(xué)作用,HGF是一種抗纖維化細胞因子,它通過抑制纖維化和促進血管生成,在修復(fù)受損的組織中起一定作用[7]。HGF通過抑制膠原生成,誘導(dǎo)成纖維細胞凋亡,降解細胞外基質(zhì)等作用而發(fā)揮抗纖維化作用[8-9]。
在SSc的研究中表明HGF/C-Met通路具有明顯的抗纖維化作用。IWASAKI等[10]證實轉(zhuǎn)染HGF基因后緊皮型(TSK/+)小鼠的皮膚硬化得到明顯改善;WU等[11]研究發(fā)現(xiàn)用人類HGF基因轉(zhuǎn)染至經(jīng)博來霉素處理過的小鼠,不僅可以阻止皮膚硬化和肺纖維化進程,而且能有效改善皮膚硬化癥狀;KAWAGUCHI等[12]證實HGF能抑制SSc成纖維細胞膠原產(chǎn)生;SHERRIFF等[13]也發(fā)現(xiàn)SSc成纖維細胞Ⅰ型膠原及結(jié)締組織生長因子的合成可被HGF抑制;BOGATKEVICH等[14]研究發(fā)現(xiàn)美國非洲裔SSc患者支氣管肺泡灌洗液、血清及體外肺成纖維細胞培養(yǎng)基中HGF濃度較白種人顯著降低,且HGF誘導(dǎo)的成纖維細胞C-Met受體磷酸化水平在非洲裔SSc患者也明顯低于白種人,推測這可能是美國的非洲裔SSc患者病情較重及預(yù)后差的原因,同時也表明HGF/C-Met與SSc病程密切相關(guān)。本研究也發(fā)現(xiàn)SSc模型組小鼠皮膚組織HGF和C-Met表達較對照組明顯減少,中、高劑量刺山柑總生物堿組HGF和C-Met表達較對照組明顯增多,而與青霉胺組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),提示刺山柑總生物堿對SSc HGF與C-Met水平的異常降低有一定升高作用,其作用與青霉胺相當。
綜上所述,本實驗發(fā)現(xiàn)刺山柑總生物堿可增加SSc小鼠皮膚組織HGF和C-Met表達,本課題組已經(jīng)證實:給SSc小鼠外用刺山柑總生物堿乳膏后,小鼠皮膚、肺組織炎癥和纖維化等病理改變得到改善[15],增厚的真皮鱗狀上皮變薄,并可下調(diào)皮膚組織羥脯氨酸及Ⅰ、Ⅲ型膠原表達[15-16],提示刺山柑總生物堿可能通過上調(diào)HGF/C-Met通路,抑制膠原生成,降解細胞外基質(zhì),改善SSc皮膚纖維化。