唐 林,黎宗寶,白瑞娜
(1. 海南省人民醫(yī)院中醫(yī)科,海南 ???570311; 2. 海南省人民醫(yī)院急救中心,海南 海口 570311;3. 中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院心血管內(nèi)科,北京 100091)
血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能改變與心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)[1]。董霄等[2]研究發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)中氧化型低密度脂蛋白(OX-LDL)代謝異常是誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂和平滑肌細(xì)胞增生的重要危險(xiǎn)因素。體內(nèi)OX-LDL過量時(shí)可導(dǎo)致膽固醇沉積于動(dòng)脈血管壁,增加動(dòng)脈硬化發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[3]。李婷等[4]研究發(fā)現(xiàn),OX-LDL 可通過抑制Akt/mTOR/p70S6K 信號(hào)通路誘導(dǎo)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)自噬。細(xì)胞自噬是在自噬相關(guān)基因調(diào)控下利用溶酶體降解受損細(xì)胞器及大分子物質(zhì)的過程[5]。丹參酮ⅡA為丹參提取物,具有擴(kuò)張血管、降血壓、抗血栓的功效,對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)抑制作用顯著[6]。本研究中探討了丹參酮ⅡA對(duì)OXLDL 誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮損傷的保護(hù)作用?,F(xiàn)報(bào)道如下。
HUVEC 細(xì)胞(上海紀(jì)寧生物科技有限公司,批號(hào)為JN-B1888);DMEM 培養(yǎng)基(美國Gibco 公司,貨號(hào)為11966025);10% 胎牛血清(美國Gibco 公司,貨號(hào)為10099-141);0.25%胰酶細(xì)胞消化液(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)為C0201);乙二胺四乙酸(EDTA)溶液(北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào)為YT412);OX -LDL(美國Solarbio 公司,批號(hào)為H7950,規(guī)格為2 mg);丹參酮ⅡA(上海純優(yōu)生物科技有限公司,批號(hào)為P0019);硫代巴比妥酸(常州市海拓實(shí)驗(yàn)儀器有限公司,批號(hào)為20170209);rad680 型酶標(biāo)儀(美國Bio 公司);黃嘌呤氧化酶(大連美侖生物技術(shù)有限公司,批號(hào)為MB3079);單丹磺酰戊二胺(MDC,上海懋康生物科技有限公司,批號(hào)為MX-4453);山羊血清(美國Solarbio 公司,批號(hào)為SL038);兔抗MAP1LC3[2]B 抗體(艾美捷科技有限公司,批號(hào)為R-155-100);HRP 標(biāo)記山羊抗小鼠IgG(H+L)(北京碧云天生物科技有限公司,批號(hào)為A0216);DAPI 染色液(北京雷根生物技術(shù)有限公司,批號(hào)為DA0001)。
細(xì)胞培養(yǎng)及處理:將HUVEC 接種于含DMEM 培養(yǎng)基、10%胎牛血清的培養(yǎng)液中培養(yǎng),條件為37 ℃及5%CO2,每2 d 換液1 次,并進(jìn)行傳代,直至細(xì)胞生長至對(duì)數(shù)期。取出細(xì)胞加入0.25%胰酶細(xì)胞消化液和EDTA溶液消化細(xì)胞。
丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力測(cè)定:將細(xì)胞分為空白對(duì)照組(A 組)、OX-LDL 處理組[25 mg/L(B1組)、50 mg/L(B2組)、75 mg/L(B3組)、100 mg/L(B4組)]、B4組+丹參酮ⅡA處理組[0 mg/L(C1組)、0.5 mg/L(C2組)、1.0 mg/L(C3組)、1.5 mg/L(C4組)],分別處理24h 后測(cè)定細(xì)胞中MDA 和SOD 含量。
將50 μL 硫代巴比妥酸加入各組細(xì)胞中,充分混勻后95 ℃下水浴40 min,冷卻后離心10 min(轉(zhuǎn)速為1 000 r/min),取上清液在532 nm 波長處利用酶標(biāo)儀測(cè)定吸光度,計(jì)算MDA 相對(duì)含量。將20 μL 黃嘌呤氧化酶加入各組細(xì)胞中,充分混勻后37 ℃下孵育20 min,測(cè)定其在450 nm 波長處的吸光度,計(jì)算SOD 活力。
細(xì)胞自噬:取A 組和各組細(xì)胞比較陽性細(xì)胞比例。細(xì)胞置離心儀離心5 min(轉(zhuǎn)速為1 000 r/min),加入磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗,棄去上清液,再加入PBS 溶液重懸細(xì)胞,計(jì)數(shù)并調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度至106個(gè)/mL;取適量細(xì)胞懸液置新EP 管中,加入50 μmol/L 單丹磺酰戊二胺,室溫避光染色30 min;PBS 清洗3 次,每次5 min,熒光顯微鏡下觀察其在355 nm 處的細(xì)胞計(jì)數(shù)。
自噬小體表達(dá):取B4組細(xì)胞,分別用0,0.5,1.0,1.5 mg/L 丹參酮ⅡA處理,比較各組細(xì)胞陽性細(xì)胞比例,并觀察細(xì)胞自噬現(xiàn)象。每組細(xì)胞取3 份接種于24 孔板內(nèi),每孔細(xì)胞計(jì)數(shù)107,室溫孵育24 h;滴加封閉山羊血清,室溫封閉20 min,PBS 清洗3 次,每次5 min;以1 ∶200 的比例加入兔抗MAP1LC3[3]B 抗體,4 ℃下過夜,PBS 清洗3 次,每次5 min;以1 ∶500 的比例加入HRP 標(biāo)記山羊抗小鼠IgG(H+L),室溫靜置1 h,PBS 溶液清洗3 次,每次5 min;加DAPI 染色液染色5 min,顯微鏡下觀察染色情況,PBS 清洗3 次,每次5 min;甘油封片后利用熒光倒置顯微鏡觀察自噬小體。
采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析。計(jì)量資料以表示,組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn),組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組比較采用單因素方差分析。計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,行χ2檢驗(yàn)。危險(xiǎn)因素采用Logistic 回歸分析。P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與A 組比較,B 組MDA 含量明顯升高(F=493.724,P <0.05),SOD 活力明顯降低(F=9.770,P <0.05);隨著OX-LDL 劑量增加,B 組MDA 含量逐漸升高(F=151.508,P <0.05),SOD 活力逐漸下降(F=6.035,P <0.05);與B4組比較,隨著丹參酮ⅡA劑量增加,MDA 含量逐漸減少(F=374.014,P <0.05),SOD 活力逐漸增加(F=5.621,P <0.05)。詳見表1。
表1 各組MDA 含量及SOD 活力比較(±s,n=3)
表1 各組MDA 含量及SOD 活力比較(±s,n=3)
注:與A 組比較,*P <0.05;與B4 組比較,#P <0.05。
組別A 組B1 組B2 組B3 組B4 組MDA 含量(nmol/mL)1.68±0.12 4.57±0.15*5.74±0.18*6.52±0.21*7.87±0.23*SOD 活力(mU/mL)101.14±13.45 84.24±10.26*72.12±9.64*63.45±9.57*51.54±9.46*組別C1 組C2 組C3 組C4 組MDA 含量(nmol/mL)6.68±0.24#5.13±0.21#3.12±0.24#1.87±0.18#SOD 活力(mU/mL)68.97±12.87#76.57±13.54#86.45±13.73#97.42±13.57#
與A 組比較,隨著OX-LDL 劑量增加,細(xì)胞自噬水平逐漸上升(P <0.05);不同OX-LDL 劑量陽性細(xì)胞比例分別為19.3%,27.1%,34.6%,45.3%,與A 組(5.2%)比較,陽性細(xì)胞比例明顯增加(P<0.05)。詳見圖1。
隨著丹參酮ⅡA劑量增加,細(xì)胞自噬水平逐漸下降(P <0.05);不同丹參酮ⅡA劑量處理陽性細(xì)胞比例分別為43.5%,30.6%,23.6%,17.6%,與B4組(45.3%)比較,陽性細(xì)胞比例明顯降低(P <0.05)。詳見圖2。
通過OX-LDL 處理后,細(xì)胞形成LC3 自噬小體,細(xì)胞自噬水平上升;丹參酮ⅡA干預(yù)后,細(xì)胞中LC3 自噬小體減少,細(xì)胞自噬水平下降。詳見圖3。
圖1 不同劑量OX-LDL 對(duì)細(xì)胞自噬水平的影響
圖2 不同劑量丹參酮ⅡA 對(duì)OX-LDL 處理細(xì)胞自噬水平的影響
圖3 各組細(xì)胞自噬現(xiàn)象
動(dòng)脈粥樣硬化(AS)的發(fā)病基礎(chǔ)與脂質(zhì)代謝紊亂密切相關(guān),其中OX-LDL 為導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷的主要原因[7]。祖國醫(yī)學(xué)認(rèn)為,AS 與氣虛、血瘀、痰濁有關(guān)[8],故中醫(yī)治療常以活血化瘀為主[9]。丹參為常用中藥材,具有活血調(diào)經(jīng)、祛瘀止痛的功效。丹參酮ⅡA為丹參提取物之一。陳少秀等[10]研究發(fā)現(xiàn),丹參酮ⅡA可提高腎移植術(shù)后大鼠體內(nèi)SOD 活性,抑制MDA 產(chǎn)生,抑制其腎小管上皮細(xì)胞凋亡,達(dá)到腎缺血再灌注損傷防護(hù)作用。
正常情況下,體內(nèi)氧自由基反應(yīng)與脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)是維持體內(nèi)新陳代謝的重要機(jī)制,動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)可引起新陳代謝失常及免疫功能下降,破壞生物膜及其功能,發(fā)生脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化可產(chǎn)生大量脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA,改變細(xì)胞膜流動(dòng)性及通透性,最終導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變。SOD 是體內(nèi)的活性物質(zhì),能清除新陳代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)。體內(nèi)LDL 經(jīng)氧化修飾后可形成OX-LDL,OX-LDL 通過引發(fā)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可產(chǎn)生多種反應(yīng)性醛。本研究中通過OX-LDL 處理HUVEC細(xì)胞發(fā)現(xiàn),隨著OX-LDL 劑量的增加,細(xì)胞MDA 含量逐漸升高,SOD 活力逐漸下降,表明OX-LDL 對(duì)血管內(nèi)皮有損傷作用,并能使血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)。葉張章等[11]研究發(fā)現(xiàn),原發(fā)性高血壓患者AS 的發(fā)生、發(fā)展與患者血清中膽紅素水平及氧化應(yīng)激反應(yīng)密切相關(guān)。郝陽等[12]研究發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激可促進(jìn)細(xì)胞自噬水平的升高,自噬水平上升可導(dǎo)致細(xì)胞程序性死亡而引發(fā)疾病。當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)自噬現(xiàn)象時(shí),附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無核糖體的雙層膜包裹的胞質(zhì)與細(xì)胞中降解的細(xì)胞器及蛋白質(zhì)成分可形成自噬體[13]。自噬體是細(xì)胞程序性死亡中分解老化及損傷細(xì)胞的主體。本研究中通過OXLDL 處理HUVEC 細(xì)胞發(fā)現(xiàn),隨著OX-LDL 劑量的增加,細(xì)胞自噬水平逐漸上升,陽性細(xì)胞比例逐漸增加,表明OX-LDL 可通過影響體內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng),激活細(xì)胞自噬,產(chǎn)生自噬小體。本研究中選擇以100 mg/L OXLDL 處理過的細(xì)胞,通過不同質(zhì)量濃度丹參酮ⅡA作用后發(fā)現(xiàn),隨著丹參酮ⅡA劑量的增加,細(xì)胞中LC3 自噬小體減少,細(xì)胞自噬水平逐漸下降,陽性細(xì)胞比例逐漸降低,表明丹參酮ⅡA對(duì)細(xì)胞自噬水平有抑制作用,可減輕細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷,對(duì)細(xì)胞有保護(hù)作用。
綜上所述,體內(nèi)OX-LDL 含量的增加對(duì)血管內(nèi)皮具有損傷作用,丹參酮ⅡA可通過降低體內(nèi)MDA 含量,增加SOD 活力,從而提高HUVEC 細(xì)胞抗氧化應(yīng)激損傷能力,并降低細(xì)胞自噬水平,具有保護(hù)血管的作用。但本研究還缺乏對(duì)丹參酮ⅡA血管保護(hù)作用機(jī)制的研究,有待進(jìn)一步深入探討。