郭春蘭,鐘秉知,劉建春,王 青,姜維佳,宋麗娟,張紅珍,3
(1.山西中醫(yī)藥大學(xué)第四臨床學(xué)院,山西 晉中030619;2.西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西 咸陽712100;3.山西中醫(yī)藥大學(xué)生物學(xué)研究中心,國家中醫(yī)藥管理局多發(fā)性硬化益氣活血重點(diǎn)研究室,山西 晉中 030619)
隨著生活水平的不斷提高,動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)在我國也逐漸成為死亡的重要因素,嚴(yán)重危害人類健康。血管內(nèi)皮細(xì)胞激活與損傷、內(nèi)膜下脂質(zhì)的沉積與泡沫細(xì)胞的形成、血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)的增殖和遷移是AS 形成的主要環(huán)節(jié)[1-2]。中醫(yī)學(xué)沒有動(dòng)脈硬化的記載,根據(jù)相似癥候群的描述,認(rèn)為氣虛、血瘀、痰凝為發(fā)病的主要病機(jī),本虛標(biāo)實(shí)是AS 的基本特征,氣虛血瘀證為AS 辨證論治常見證型,益氣活血能明顯改善臨床癥狀[3-4]。研究報(bào)道,核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-kappaB,NF-κB)影響動(dòng)脈粥樣硬化的形成及進(jìn)展,參與多種細(xì)胞因子及平滑肌的增殖[5]。本研究觀察補(bǔ)陽還五湯含藥血清對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化模型大鼠主動(dòng)脈組織NF-κB p65mRNA 的表達(dá)量以及NF-κB p65 蛋白表達(dá)量的影響,進(jìn)一步探討NF-κB p65 在AS 的形成過程發(fā)揮的作用。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康SPF 級(jí)雄性SD 大鼠60只,7 周齡,體質(zhì)量(200±20)g,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供,動(dòng)物質(zhì)量合格證號(hào)SCXK(京)2016-0011。飼養(yǎng)環(huán)境:溫度為20~23 ℃,濕度60%,環(huán)境安靜,通風(fēng)良好。所涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究的有關(guān)材料以及臨床取材,經(jīng)山西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查,符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求。
1.1.2 藥物與試劑 實(shí)驗(yàn)藥物:棉芪30 g,川芎6 g,當(dāng)歸6 g,桃仁3 g,赤芍6 g,環(huán)毛蚓3 g,紅花3 g。按以上比例配置濃縮,調(diào)至含藥量2 g/mL,分裝滅菌,100 mL/瓶。放置4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
主要試劑:Trizol 提取試劑盒、cDNA 合成試劑盒(批號(hào)SK2445)、定量PCR 試劑:SG Fast qPCR Master Mix(High Rox)(2X)(BBI),由上海生工生物工程股份有限公司提供。ROCK 激酶(Sigma,批號(hào)R1281),血管緊張素II(Sigma,批號(hào)A9525),Y27632 抑制劑(Sigma,批號(hào)Y0503)。大鼠血管平滑肌細(xì)胞株A10(ATCC,批號(hào)CRL1476)。
1.2.1 AS 模型制作 參照經(jīng)典的動(dòng)脈粥樣硬化造模方法[6],將30 只造模大鼠按60 萬U/kg 的劑量一次性給予維生素D3 腹腔注射,隨后每天喂服高脂飼料(81.3%基礎(chǔ)飼料、10%豬油、5%白糖、3%膽固醇、0.2%丙基硫氧嘧啶、0.5%膽酸鈉),連續(xù)喂服45 d,隨機(jī)抽取4 只大鼠檢測主動(dòng)脈結(jié)構(gòu),符合動(dòng)脈粥樣硬化特征。
1.2.2 含藥血清制備 根據(jù)體表面積法計(jì)算大鼠相當(dāng)于成人的臨床等效劑量,以此劑量作為補(bǔ)陽還五湯低劑量對(duì)照組的灌胃劑量[10 g/(kg·d)],并按此比例設(shè)定補(bǔ)陽還五湯高劑量對(duì)照組的灌胃劑量[20 g/(kg·d)]。取正常SD 大鼠30 只,隨機(jī)分為正常對(duì)照組(A 組)10 只、補(bǔ)陽還五湯低劑量對(duì)照組(B 組)10 只、補(bǔ)陽還五湯高劑量對(duì)照組(C 組)10只。另取AS 模型大鼠30 只,隨機(jī)均分為AS 模型組(D 組)10 只、補(bǔ)陽還五湯低劑量治療組(E組)10 只、補(bǔ)陽還五湯高劑量治療組(F 組)10 只。A組、D 組每日給予等體積生理鹽水灌胃,連續(xù)灌胃10 d。第10 天(藥物血清已穩(wěn)定,達(dá)到平臺(tái)期)禁食不禁水2 h 后,無菌條件下腹主動(dòng)脈取血,靜置、離心、取血清,同組混勻,56 ℃,30 min 滅活,過濾除菌后,分裝,-20 ℃保存?zhèn)溆?。臨用前將血清用DMEM-F12 培養(yǎng)基均配成10%(為前期實(shí)驗(yàn)得出的最適濃度)的藥物血清溶液,過濾除菌后分裝,4 ℃保存?zhèn)溆?,作為相?duì)應(yīng)的含藥血清。
1.2.3 實(shí)驗(yàn)分組 取生長狀態(tài)良好的第10 代血管平滑肌細(xì)胞,用0.25%胰蛋白酶溶液消化,并制備細(xì)胞懸液,以每孔3×103個(gè)細(xì)胞的密度接種于96 孔板中,放置于37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。24 h 后,將培養(yǎng)基換成對(duì)應(yīng)的含藥血清(A、B、C、D、E、F 共6 種血清),每種血清隨機(jī)分為4 組,空白對(duì)照組:加入含10%胎牛血清的DMEM-F12 培養(yǎng)液;陽性對(duì)照組:加入Rho 激酶(1×10-10mol/L)的DMEM-F12 培養(yǎng)液;ROCK 激動(dòng)劑組:加入AngII(Rho 激酶激動(dòng)劑,1×10-9mol/L)的DMEM-F12 培養(yǎng)液;ROCK 抑制劑組:加入Y-27632(Rho 激酶抑制劑,1×10-6mol/L)的DMEM-F12 培養(yǎng)液。放置37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。
1.2.4 平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 mRNA 的檢測 稱取大鼠主動(dòng)脈組織標(biāo)本50 mg,按Trizol 試劑盒說明操作,測定RNA 的質(zhì)量和RNA 的完整性,調(diào)節(jié)標(biāo)本總RNA 濃度至50 mg/L,-70 ℃冰箱中保存樣本RNA。按照試劑說明書進(jìn)行RNA 逆轉(zhuǎn)錄及PCR 反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后獲取循環(huán)閾值(Ct 值),采用Excel 軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。
1.2.5 平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白表達(dá)的測定采用Western Blot 方法進(jìn)行測定。
各AS 模型組含藥血清作用后NF-κB p65 mRNA的表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組(P<0.001,P<0.01)。與AS 模型組相比,ROCK 激動(dòng)劑組、空白對(duì)照組的補(bǔ)陽還五湯低劑量治療組含藥血清作用后NFκB p65mRNA 表達(dá)水平明顯降低(P<0.001);陽性對(duì)照組的補(bǔ)陽還五湯低劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65mRNA 的表達(dá)水平降低(P<0.05);陽性對(duì)照組、ROCK 激動(dòng)劑組的補(bǔ)陽還五湯高劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65mRNA 的表達(dá)水平明顯降低(P<0.001);空白對(duì)照組、ROCK抑制劑組的補(bǔ)陽還五湯高劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65mRNA 的表達(dá)水平降低(P<0.05)。結(jié)果見圖1。
圖1 不同含藥血清對(duì)血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65mRNA 表達(dá)的影響
2.2.1 陽性對(duì)照組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白的表達(dá) 與正常對(duì)照組相比,AS 模型組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05);補(bǔ)陽還五湯高劑量對(duì)照組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平降低(P<0.05)。與AS 模型組相比,補(bǔ)陽還五湯低劑量、高劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平降低(P<0.05)。結(jié)果見圖2。
圖2 陽性對(duì)照組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65蛋白表達(dá)的Western Blot 檢測結(jié)果
2.2.2 ROCK 激動(dòng)劑組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白的表達(dá) 與正常對(duì)照組相比,AS 模型組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05)。與AS 模型組相比,補(bǔ)陽還五湯高劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01)。結(jié)果見圖3。
圖3 ROCK 激動(dòng)劑組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白表達(dá)的Western Blot 檢測結(jié)果
2.2.3 空白對(duì)照組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65蛋白的表達(dá) 與正常對(duì)照組相比,AS 模型組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.001);補(bǔ)陽還五湯低劑量、高劑量對(duì)照組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.001)。與AS 模型組相比,補(bǔ)陽還五湯低劑量、高劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.001)。結(jié)果見圖4。
圖4 空白對(duì)照組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白表達(dá)的Western Blot 檢測結(jié)果
2.2.4 ROCK 抑制劑組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白的表達(dá)
與正常對(duì)照組相比,AS 模型組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.01)。與AS 模型組比較,補(bǔ)陽還五湯高、低劑量治療組含藥血清作用后NF-κB p65 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01)。結(jié)果見圖5。
圖5 ROCK 抑制劑組血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白表達(dá)的Western Blot 檢測結(jié)果
AS 的形成是一個(gè)復(fù)雜的病理變化過程,主要包括血管內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cell,ECs)受損,細(xì)胞黏著分子(cell adhesion molecule,CAM)異常表達(dá),白細(xì)胞黏附及遷移,平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cell,SMC)增殖和遷移,泡沫細(xì)胞形成,纖維組織增生等病理過程,形成粥樣斑塊[7-8]。
大量研究顯示,Rho 激酶參與機(jī)體多種生物過程,包括對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞通透性和遷移的增加,對(duì)血管平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移,與AS 的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[9-10]。
NF-κB 是參與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)以及細(xì)胞的增生、轉(zhuǎn)化和凋亡等病理生理過程,具有多向轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用的蛋白質(zhì),同時(shí)參與多種基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。研究報(bào)道NF-κB 在AS 形成中發(fā)揮著重要的作用,參與泡沫細(xì)胞形成、血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)增殖、血管炎癥、動(dòng)脈鈣化和斑塊進(jìn)展等多種病理過程[5]。活化的NF-κB 存在于AS 病灶的內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞中,對(duì)促炎細(xì)胞因子、生長因子、黏附分子、趨化因子等基因的表達(dá)可以起到調(diào)節(jié)編碼的作用。
前期研究表明,補(bǔ)陽還五湯對(duì)主動(dòng)脈的超微損傷有明顯的治療和預(yù)防作用[11-12]。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上將不同濃度的補(bǔ)陽還五湯給SD正常大鼠及AS 模型大鼠灌胃,制備含藥血清,將體外培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞用不同濃度的含藥血清保護(hù)后,分別加入Rho 激酶抑制劑、Rho 激酶激動(dòng)劑、Rho 激酶,通過PCR 法檢測各組含藥血清對(duì)血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 mRNA 含量的影響,通過Western Blot 法檢測各組含藥血清對(duì)血管平滑肌細(xì)胞NF-κB p65 蛋白表達(dá)的影響,結(jié)果顯示各組補(bǔ)陽還五湯高劑量治療組NF-κB p65 mRNA 含量、NF-κB p65 蛋白的表達(dá)均低于AS模型組,表明補(bǔ)陽還五湯具有調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移的作用,對(duì)血管平滑肌細(xì)胞能夠起到保護(hù)作用,從而抑制AS 病變的形成和進(jìn)展,防治動(dòng)脈粥樣硬化。這一過程可能與其下調(diào)NF-κB p65mRNA、NF-κB p65 蛋白的表達(dá)有關(guān)。當(dāng)然,動(dòng)脈硬化是一個(gè)多因素影響的病理結(jié)果,對(duì)NF-κB p65mRNA、NF-κB p65 蛋白表達(dá)的下調(diào)可能是補(bǔ)陽還五湯抗AS 作用機(jī)制之一,為中醫(yī)藥全面認(rèn)識(shí)動(dòng)脈粥樣硬化提供了依據(jù),進(jìn)而為臨床上防治動(dòng)脈粥樣硬化提供新的思路。