黃貞偉,張 慶,黃莉莉,張小琴,黃鳴清
福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州350122
* 通信作者:張小琴,E-mail:2012030@fitcm.edu.cn;黃鳴清,E-mail:hmq1115@126.com
缺血性腦卒中是一種急性腦血管疾病,可導(dǎo)致偏癱,甚至死亡,影響人們生活質(zhì)量,加重社會(huì)負(fù)擔(dān)[1]。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種固有的免疫細(xì)胞,在缺血性腦卒中發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中過(guò)度活化的小膠質(zhì)細(xì)胞引發(fā)神經(jīng)炎癥反應(yīng),進(jìn)而損傷腦組織[2]。Toll 受體4(TLR4)是Toll 樣受體家族中的一員,是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)的關(guān)鍵受體之一,其在腦內(nèi)主要分布于小膠質(zhì)細(xì)胞,可參與炎癥相關(guān)信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)[3]。 絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)是一種絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶,主要包括細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK1/2)、c-Jun 氨基末端激酶(JNK)和p38 絲裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK),可參與調(diào)節(jié)多種生理活動(dòng),與細(xì)胞炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[4]。 既往研究表明,TLR4/MAPK 信號(hào)通路在缺血性腦卒中引發(fā)以及LPS 誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥反應(yīng)中均發(fā)揮重要作用[5-6]。
片仔癀(Pien Tze Huang,PZH)是我國(guó)一種名貴中成藥,由麝香、牛黃、三七、蛇膽等名貴藥材精制而成,具有清熱解毒、涼血化瘀、消腫止痛等功效。現(xiàn)代藥理研究也發(fā)現(xiàn)PZH 具有抗腫瘤、解熱抗炎和腦保護(hù)作用[7-8]。劉麗星等[9]發(fā)現(xiàn)PZH 可降低大腦中動(dòng)脈栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠腦內(nèi)IL-6 等促炎因子的表達(dá)水平,減輕腦卒中后神經(jīng)炎癥損傷。 本課題組前期研究也表明PZH可以抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng),減輕腦缺血再灌注損傷[10]。以上提示PZH 具有抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)的作用,但是PZH 是否通過(guò)TLR4/MAPK 信號(hào)通路改善小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥損傷未見(jiàn)報(bào)道,因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)LPS建立BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥損傷模型對(duì)此進(jìn)行深入研究。
PZH(漳州片仔癀藥業(yè)有限公司);LPS、MTT(美國(guó)Sigma 公司);BCA 蛋白濃度檢測(cè)試劑盒、ELISA試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司);RPMI-1640 完全培 養(yǎng) 基(美國(guó)Gibco 公司);SDS-PAGE凝膠配制試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);ChamTM SYBR?qPCR Master Mix (南京Vazyme 公司)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國(guó)Thermo公司);TLR4(美國(guó)SANTA CRUZ 公司);iNOS(美國(guó)abcam 公司);βactin、ERK1/2、p-ERK1/2、p38、p-p38、JNK、p-JNK、COX-2 和兔二抗(美國(guó)CST 公司)。
電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);光學(xué)顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo Fisher 公司);4 ℃離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf 公司);酶標(biāo)儀(瑞士TECAN公司);BIO-RAD 電泳儀、化學(xué)發(fā)光成像儀(美國(guó)BIO-RAD 公司);7900H 熒光定量PCR 儀(美國(guó)Applied Biosystems 公司)。
將PZH 研磨至粉末狀,稱(chēng)取一定量粉末,溶于含20% DMSO 的磷酸緩沖鹽中,配制成濃度為25 mg/mL 的母液備用。
復(fù)蘇BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞(中國(guó)典型培養(yǎng)物保存中心),培養(yǎng)于RPMI-1640 完全培養(yǎng)基(含10% 胎牛血清和1%青霉素-鏈霉素)中,置于37 ℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天換液,隔天傳代,供后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、狀態(tài)良好的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞接種于96 孔板,然后置于37 ℃、5% CO2的飽和濕度培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)12 h,再用LPS 刺激BV2小膠質(zhì)細(xì)胞12 h,LPS 終濃度為100 ng/mL。實(shí)驗(yàn)分組:正常對(duì)照組,LPS 模型組(100 ng/mL),PZH 低劑量組(0.05 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS),PZH中劑量組(0.10 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS),PZH高劑量組(0.15 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS)。
將BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞種于96 孔板,種板密度為5×104個(gè)/mL,每孔100 μL,設(shè)置6 個(gè)復(fù)孔,置于37 ℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱培養(yǎng)。 MTT 實(shí)驗(yàn)分組:正常對(duì)照組,LPS 模型組(100 ng/mL),單獨(dú)PZH組(0.05 mg/mL、0.10 mg/mL、0.15 mg/mL),PZH 低劑量組(0.05 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS),PZH中劑量組(0.10 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS),PZH高劑量組(0.15 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS)。 培養(yǎng)12 h 細(xì)胞后更換新的培養(yǎng)基,按照組別加入對(duì)應(yīng)的PZH 和LPS,再將孔板放入37 ℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)12 h,然后取出96 孔板更換新的培養(yǎng)基,再加入MTT(5 mg/mL)10 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h 后吸棄培養(yǎng)基,加入150 μL DMSO,置于搖床振蕩10 min,然后使用酶標(biāo)儀測(cè)定490 nm 處吸光度(A 值),最后根據(jù)A 值計(jì)算細(xì)胞存活率。
將BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞接種于24 孔板,種板密度為5×104個(gè)/mL,每孔500 μL,設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔,置于37 ℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱培育12 h 后更換新培養(yǎng)基,按照組別加入對(duì)應(yīng)的PZH 和LPS,繼續(xù)培養(yǎng)12 h 后取出,置于顯微鏡下觀察各組細(xì)胞的形態(tài)并拍片。
細(xì)胞種板、造模和給藥方法同“1.7”,然后收集細(xì)胞上清液,于4 ℃離心機(jī)離心(12 000 r/min)5 min,然后取上清。 按照ELISA 法測(cè)定說(shuō)明書(shū),依次加入樣品/標(biāo)準(zhǔn)品、生物素化抗體、親和素-過(guò)氧物酶復(fù)合物以及顯色液,最后加入終止液后于450 nm 處測(cè)定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各樣品中IL-6 的含量。
將BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞接種于6 孔板,種板密度為1.6×105個(gè)/mL,每孔2 mL,設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔,置于37 ℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱培育12 h 后更換新培養(yǎng)基,按照組別加入對(duì)應(yīng)的PZH 和LPS,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)12 h 后棄上清,用預(yù)冷的PBS 洗滌3 遍后加入TRIzol 提取總RNA,使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒制備cDNA,然后以該cDNA 為模板,使用擴(kuò)增試劑盒進(jìn)行擴(kuò)增。 采用引物設(shè)計(jì)軟件Primer 5 設(shè)計(jì)促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α 以及內(nèi)參GAPDH 的引物序列。 PCR 擴(kuò)增反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性30 s,95 ℃變性10 s,退火60 ℃30 s,40 個(gè)循環(huán)。 相應(yīng)引物序列見(jiàn)表1。
表1 IL-1β、IL-6、TNF-α 和GAPDH 基因引物序列Table 1 Primer sequences of IL-1β,IL-6,TNF-α and GAPDH genes
細(xì)胞種板、造模和給藥同“1.9”,然后棄上清液,用預(yù)冷的PBS 洗滌3 遍后加入細(xì)胞裂解液提取總蛋白,用BCA 法測(cè)定蛋白濃度,再加入5%加樣緩沖液,于100 ℃中煮10 min 制備蛋白樣品。 每組取40 μg 蛋白樣品,使用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)分離蛋白,再將蛋白轉(zhuǎn)至PVDF膜,然后置于脫脂奶粉(或BSA)中封閉1.5 h。 接著孵育一抗(COX-2、iNOS、β-actin)和相應(yīng)二抗,再置于凝膠成像系統(tǒng)中顯影,最后使用Image Lab 軟件分析圖像。
蛋白樣品制備方法同“1.10”。 每組取40 μg 蛋白樣品,使用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)分離蛋白,再將蛋白轉(zhuǎn)至PVDF 膜,然后置于脫脂奶粉(或BSA)中封閉1.5 h。 然后依次孵育一抗(TLR4、ERK1/2、p-ERK1/2、p38、p-p38、JNK、p-JNK、β-actin)和相應(yīng)二抗,然后置于凝膠成像系統(tǒng)中顯影,最后使用Image Lab 軟件分析圖像。
采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。 計(jì)量資料用(±s)表示,當(dāng)數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布時(shí),組間比較采用單因素方差分析,如果方差齊則采用LSD-t法,如果方差不齊則采用Games-Howell 法;當(dāng)數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布時(shí),組間比較則采用非參數(shù)檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
采用MTT 法檢測(cè)LPS 和PZH 干預(yù)后BV2小膠質(zhì)細(xì)胞的存活率。 與正常對(duì)照組比較,LPS(100 ng/mL)刺激BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞12 h 后,細(xì)胞存活率沒(méi)有發(fā)生明顯變化;當(dāng)PZH(0.05、0.10、0.15 mg/mL)單獨(dú)作用或PZH 和LPS 同時(shí)刺激BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞12 h 時(shí),細(xì)胞存活率仍然沒(méi)有明顯變化。 綜上表明,在本實(shí)驗(yàn)條件下,LPS 和PZH 對(duì)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞無(wú)明顯毒性作用。 見(jiàn)表2。
表2 PZH 和LPS 對(duì)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞活力的影響(±s)Table 2 Effect of PZH and LPS on the viability of BV2 microglial cells (±s)
表2 PZH 和LPS 對(duì)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞活力的影響(±s)Table 2 Effect of PZH and LPS on the viability of BV2 microglial cells (±s)
組別正常對(duì)照組LPS 模型組0.05 mg/mL PZH 組0.10 mg/mL PZH 組0.15 mg/mL PZH 組PZH 低劑量組(0.05 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS)PZH 中劑量組(0.10 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS)PZH 高劑量組(0.15 mg/mL PZH+100 ng/mL LPS)n66666666存活率/%100.00±4.40 102.97±9.89 95.52±15.71 101.07±8.73 107.47±7.55 106.47±4.74 100.24±4.20 103.94±8.38
顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組比較,BV2小膠質(zhì)細(xì)胞在LPS 刺激12 h 后,細(xì)胞胞體變大,細(xì)胞突起增多變長(zhǎng),表明細(xì)胞被激活;而加入不同濃度PZH 干預(yù)后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞突起明顯減少,表明PZH 可抑制BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,見(jiàn)圖1。
圖1 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)的影響(×200)Figure 1 Effect of PZH on the morphology of LPS-induced BV2 microglial cells (×200)
采用ELISA 法檢測(cè)細(xì)胞上清中IL-6 的水平。與正常對(duì)照組比較,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞在LPS 刺激12 h后,IL-6 表達(dá)水平明顯上升(P<0.001);與LPS 模型組比較,在給予不同濃度的PZH(0.05、0.10、0.15 mg/mL)共同干預(yù)12 h 后,IL-6 表達(dá)水平明顯下降(P<0.05,P<0.05,P<0.01)。 見(jiàn)表3。
RT-qPCR 法檢測(cè)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α 轉(zhuǎn)錄水平。 與正常對(duì)照組比較,LPS 刺激12 h 后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β(P<0.001)、IL-6(P<0.001)和TNF-α(P<0.01)的mRNA 水平明顯上升;與LPS 模型組比較,不同濃度的PZH 可明顯降低細(xì)胞中IL-1β(P<0.05,P<0.01,P<0.001)、IL-6(P>0.05,P<0.01,P<0.001)和TNF-α(P<0.01,P<0.01,P<0.001)的mRNA 水平。 見(jiàn)表4。
表3 PZH 對(duì)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-6 的影響(±s)Table 3 Effect of PZH on the IL-6 secretion of BV2 microglial cells (±s)
表3 PZH 對(duì)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-6 的影響(±s)Table 3 Effect of PZH on the IL-6 secretion of BV2 microglial cells (±s)
注:與正常對(duì)照組比較,1) P<0.001;與LPS 模型組比較,2) P<0.05,3) P<0.01;與PZH 低劑量組比較,4) P<0.05。Note: Compared with the normal control group, 1) P<0.001;Compared with the LPS model group, 2) P<0.05, 3)P<0.01; Compared with the low-dose PZH group, 4)P<0.05.
IL-6/(pg/mL)56.80±1.79 1 240.39±15.831)843.50±51.332)597.30±69.442)394.97±59.403)4)組別正常對(duì)照組LPS 模型組PZH 低劑量組PZH 中劑量組PZH 高劑量組n33333
表4 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)后BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α mRNA 水平的影響(±s)Table 4 Effect of PZH on the mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-α in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
表4 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)后BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α mRNA 水平的影響(±s)Table 4 Effect of PZH on the mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-α in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
注:與正常對(duì)照組比較,1) P<0.001,2) P<0.01;與LPS 模型組比較,3) P<0.05,4) P<0.01,5) P<0.001;與PZH 低劑量組比較,6) P<0.001。Note: Compared with the normal control group, 1) P<0.001, 2) P<0.01; Compared with the LPS model group, 3) P<0.05, 4) P<0.01, 5) P<0.001; Compared with the low-dose PZH group, 6) P<0.001.
TNF-α mRNA 1.00±0.20 7.61±1.592)2.71±0.474)2.39±0.994)0.88±0.095)組別正常對(duì)照組LPS 模 型 組PZH 低劑量組PZH 中劑量組PZH 高劑量組n33333 IL-1β mRNA 1.00±0.06 749.24±77.731)589.43±89.813)469.66±73.094)188.41±20.965)IL-6 mRNA 1.00±0.07 223.77±19.401)208.15±12.11 162.79±23.274)73.31±10.045)6)
Western blot 法檢測(cè)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中COX-2 和iNOS 蛋白表達(dá)水平。 與正常對(duì)照組比較,LPS刺激12 h 后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中COX-2 和iNOS 蛋白水平均明顯增加(P<0.001,P<0.001);與LPS 模型組比較,不同濃度PZH(0.05、0.10 和0.15 mg/mL)共同干預(yù)12 h 時(shí),PZH 可明顯降低細(xì)胞中COX-2蛋白表達(dá)水平(P<0.01,P<0.01,P<0.001)以及iNOS 蛋白表達(dá)水平(P<0.01,P<0.01,P<0.01),見(jiàn)表5 和圖2。
表5 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中COX-2 和iNOS 蛋白表達(dá)的影響(±s)Table 5 Effect of PZH on the protein expression of COX-2 and iNOS in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
表5 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中COX-2 和iNOS 蛋白表達(dá)的影響(±s)Table 5 Effect of PZH on the protein expression of COX-2 and iNOS in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
注:與正常對(duì)照組比較,1) P<0.001;與LPS 模型組比較,2)P<0.01,3)P<0.001;與PZH 低劑量組比較,4) P<0.05,5) P<0.01。Note: Compared with the normal control group, 1) P<0.001;Compared with the LPS model group, 2) P<0.01, 3)P<0.001; Compared with the low-dose PZH group, 4)P<0.05, 5) P<0.01.
iNOS 蛋白1.00±0.00 2.28±0.411)1.47±0.292)1.17±0.242)1.12±0.062)組別正常對(duì)照組LPS 模型組PZH 低劑量組PZH 中劑量組PZH 高劑量組n33333 COX-2 蛋白1.00±0.00 4.23±0.251)3.01±0.152)2.33±0.172)4)1.13±0.223)5)
圖2 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中COX-2和iNOS 蛋白表達(dá)的影響Figure 2 Effect of PZH on the protein expression of COX-2 and iNOS in LPS-induced BV2 microglial cells
Western blot 法檢測(cè)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4/MAPK 信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。 與正常對(duì)照組比較,LPS 刺激12 h 后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4(P<0.05)、p-ERK1/2(P<0.01)、p-p38(P<0.01)表達(dá)水平明顯上升;與LPS 模型組比較,不同濃度的PZH 可抑制TLR4(P>0.05,P<0.05,P<0.05)、p-ERK1/2(P>0.05,P<0.05,P<0.01)、p-p38(P<0.05,P<0.01,P<0.01)蛋白表達(dá)。 LPS 刺激后BV2小膠質(zhì)細(xì)胞中p-JNK 有一定上升,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),PZH 對(duì)p-JNK 蛋白表達(dá)則無(wú)明顯影響。 見(jiàn)表6 和圖3。
表6 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4/MAPK 信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響(±s)Table 6 Effect of PZH on the protein expression of TLR4/MAPK signal pathway-related proteins in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
表6 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4/MAPK 信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響(±s)Table 6 Effect of PZH on the protein expression of TLR4/MAPK signal pathway-related proteins in LPS-induced BV2 microglial cells (±s)
注:與正常對(duì)照組比較,1) P<0.05,2) P<0.01;與LPS 模型組比較,3) P<0.05,4) P<0.01。Note:Compared with the normal control group,1)P<0.05,2)P<0.01;Compared with the LPS model group,3)P<0.05,4)P<0.01.
p-p38 蛋白1.00±0.00 2.09±0.282)1.32±0.363)0.99±0.284)0.81±0.264)組別正常對(duì)照組LPS 模型組PZH 低劑量組PZH 中劑量組PZH 高劑量組n33333 TLR4 蛋白1.00±0.00 1.55±0.071)1.37±0.24 1.16±0.203)1.09±0.233)p-ERK1/2 蛋白1.00±0.00 2.10±0.072)1.44±0.24 1.00±0.033)0.88±0.044)p-JNK 蛋白1.00±0.00 1.24±0.17 1.25±0.11 1.13±0.05 1.25±0.11
圖3 PZH 對(duì)LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR4/MAPK 信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響Figure 3 Effect of PZH on the protein expression of TLR4/MAPK signaling pathway-related proteins in LPS-induced BV2 microglial cells
神經(jīng)炎癥反應(yīng)是缺血性腦卒中發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中一個(gè)非常重要的分子機(jī)制,參與腦缺血再灌注損傷,造成腦內(nèi)組織壞死、水腫,最終導(dǎo)致機(jī)體多重功能損傷。 小膠質(zhì)細(xì)胞是腦內(nèi)的巨噬細(xì)胞,約占大腦膠質(zhì)細(xì)胞的10%~20%,正常情況下激活的小膠質(zhì)細(xì)胞具有維持腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)和促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)的重要生理作用,但是在缺血性腦卒中發(fā)生后過(guò)度活化的小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)釋放促炎因子和炎性蛋白酶,如IL-6、COX-2 和iNOS 等,參與神經(jīng)炎癥反應(yīng)并損傷周?chē)窠?jīng)元。 而且,損傷的神經(jīng)元細(xì)胞會(huì)釋放出毒性物質(zhì)再次刺激小膠質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)一步加重神經(jīng)炎癥反應(yīng)[11-12]。因此,抑制小膠質(zhì)細(xì)胞引發(fā)的神經(jīng)炎癥反應(yīng),可減輕神經(jīng)炎癥造成的損傷,且有益于神經(jīng)系統(tǒng)損傷的修復(fù),這在缺血性腦卒中的治療及康復(fù)過(guò)程中具有重要的意義。
IL-1β、IL-6 和TNF-α 是小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥損傷過(guò)程中重要的炎癥因子,參與炎癥信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)和放大以及炎癥反應(yīng)損傷,其表達(dá)水平代表神經(jīng)炎癥反應(yīng)損傷的程度[13]。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)LPS 刺 激 后,BV2 小 膠 質(zhì) 細(xì) 胞 中IL-1β、IL-6 和TNF-α mRNA 水平明顯上升,促炎因子IL-6 分泌大量增加;PZH 干預(yù)后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β、IL-6 和TNF-α mRNA 水平明顯下降,抑制LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-6。 COX-2 是將花生四烯酸轉(zhuǎn)化成前列腺素的一種限速酶,后者在參與調(diào)控慢性和急性炎癥中扮演重要角色[14]。 iNOS 是NO 合成的關(guān)鍵酶,炎癥反應(yīng)發(fā)生后iNOS 高表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)合成大量的NO 以參與炎癥反應(yīng),可導(dǎo)致自由基形成、血腦屏障通透性增加,進(jìn)而加重腦損傷[15]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在LPS 刺激后,BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)COX-2 和iNOS 蛋白,PZH 干預(yù)可以顯著抑制LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)COX-2 和iN OS。 總之,結(jié)果表明PZH 可抑制LPS 誘導(dǎo)的BV2小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥反應(yīng)。
為了闡明PZH 抑制LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-6、COX-2 和iNOS 表達(dá)的機(jī)制,本研究進(jìn)一步探究了PZH 對(duì)信號(hào)通路TLR4/MAPK 的影響。研究發(fā)現(xiàn),LPS 與小膠質(zhì)細(xì)胞膜上的TLR4 受體相結(jié)合后可促進(jìn)TLR4 高表達(dá),并且在髓樣分化因子(MyD88)的作用下激活MAPKs(ERK1/2、JNK 和p38 MAPK)信號(hào)通路,而MAPKs 信號(hào)通路在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和炎癥應(yīng)答中扮演重要角色,與IL-6、iNOS 和COX-2 等一系列促炎因子和炎性蛋白酶的大量合成釋放密切相關(guān)[16]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在LPS刺激BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞后,TLR4 表達(dá)增加,且磷酸化MAPKs 水平升高,即TLR4/MAPK 信號(hào)通路被激活。 PZH 的干預(yù)則可明顯降低LPS 誘導(dǎo)的BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞TLR4 的表達(dá),并且抑制MAPKs 磷酸化,即降低了p-ERK1/2 和p-p38 蛋白的表達(dá)水平,但是PZH 對(duì)p-JNK 蛋白的表達(dá)無(wú)明顯影響,結(jié)果提示PZH 可抑制LPS 誘導(dǎo)的TLR4/MAPK 信號(hào)通路的激活。
綜上所述,PZH 可能是通過(guò)抑制TLR4/MAPK信號(hào)通路,進(jìn)而抑制炎癥因子IL-1β、IL-6 和TNFα 轉(zhuǎn)錄,降低促炎因子IL-6 以及促炎性蛋白酶COX-2、iNOS 的表達(dá),發(fā)揮其改善LPS 誘導(dǎo)BV2 小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)炎癥損傷的作用。 本實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步研究PZH 治療腦卒中的機(jī)制以及其臨床應(yīng)用提供依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。