(浙江中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,浙江杭州 310053)
胃潰瘍的發(fā)生與胃粘膜上皮細(xì)胞的損傷有著密切關(guān)系。當(dāng)胃粘膜受到嚴(yán)重?fù)p傷時,胃粘膜上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能被破壞,導(dǎo)致細(xì)胞增殖和死亡的失衡,進(jìn)而導(dǎo)致胃潰瘍、胃炎等疾病的發(fā)生[1]。腹水草(Veronicastrum axillare)為玄參科腹水草屬植物,具有逐水消腫,清熱解毒,治臌脹、小便不利、大便不通等功效[2]。前期研究表明,其水提液顯著降低無水乙醇對大鼠胃粘膜的損傷[3]。本文采用體外培養(yǎng)人胃上皮細(xì)胞GES-1細(xì)胞制備乙醇損傷細(xì)胞模型,研究腹水草水提液對GES-1細(xì)胞NF-κB信號通路的調(diào)控作用,為明確腹水草水提液抗胃潰瘍的分子機(jī)制提供實驗依據(jù)。
腹水草水提液和雷尼替丁混懸液的制備方法見文獻(xiàn)[3]。GES-1細(xì)胞株購自南京市科佰生物科技有限公司;DMEM高糖培養(yǎng)基購自HyClone公司;TNF-α、TNFR-1、IKBα、IKKβ和NF-κB ELISA試劑盒購自上海源葉生物科技有限公司;Trizol試劑、PrimeScriptTMRT Master Mix、SYBR Premix Ex TaqTMⅡ購自Takara公司。
1.2.1 GES-1細(xì)胞的分組及造模
GES-1細(xì)胞的培養(yǎng)方法見文獻(xiàn)[4]。取對數(shù)生長期的細(xì)胞,以1×106個/ml接種于6孔板,每孔2ml,培養(yǎng)24h后,棄原培養(yǎng)基,將細(xì)胞分為正常組、模型組、雷尼替丁組(45μg/ml)、腹水草高(80μg/ml)、中(40μg/ml)、低(20μg/ml)劑量組,每組6個復(fù)孔。正常組、模型組加入2ml培養(yǎng)基。雷尼替丁組、腹水草高、中、低劑量組分別加入含雷尼替丁、腹水草各濃度的培養(yǎng)基2ml。培養(yǎng)24h后棄培養(yǎng)基,正常組加2ml培養(yǎng)基,其余各組每孔加入2ml含5%乙醇的培養(yǎng)基,培養(yǎng)4h后,上清液轉(zhuǎn)移到EP管中,3000r/min,離心10min,上清液用于檢測TNF-α蛋白的表達(dá)水平。細(xì)胞板中的細(xì)胞和EP管中的沉淀用于細(xì)胞總蛋白和總RNA的提取。
1.2.2 ELISA檢測NF-κB信號通路關(guān)鍵因子蛋白的表達(dá)
將各組細(xì)胞收集細(xì)胞于EP管中,1000r/min離心5min,去上清。沉淀中加入150μL含有蛋白酶抑制劑(PMSF)的RIPA裂解液,冰上裂解30min。4℃、12000r/min離心10min,取上清液,BCA法測定蛋白濃度。雙抗體夾心ELISA檢測GES-1細(xì)胞上清液中TNF-α和胞內(nèi)TNFR-1、IκBα、IKKβ及NF-κB蛋白的表達(dá)量。
1.2.3 熒光定量RT-PCR檢測NF-κB信號通路關(guān)鍵因子mRNA的表達(dá)
采用Trizol試劑提取總RNA,取0.5μg RNA采用Prime ScriptTMRT Master Mix試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物采用SYBR Premix Ex TaqTMⅡ Kit擴(kuò)增目的基因cDNA片段,PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30s,95℃5s,60℃30s,共40個循環(huán),根據(jù)2-ΔΔCt法,以β-actin為內(nèi)參基因分析 mRNA相對表達(dá)量。引物序列及產(chǎn)物大小見文獻(xiàn)[4]。
1.2.4 統(tǒng)計學(xué)處理
所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±S)表示,單因素方差分析組間差異,LSD法兩兩比較,p<0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。
由圖1可知,與正常組相比,模型組中TNF-α、TNFR-1、IκBα、IKKβ、NF-κB蛋白和mRNA表達(dá)量顯著升高(p<0.01),雷尼替丁組及腹水草低、中劑量組顯著上調(diào)TNF-α、TNFR-1、IκBα、IKKβ、NF-κB mRNA的表達(dá)(p<0.05或p<0.01),腹水草水提液中、高濃度組IκBα蛋白表達(dá)量升高(p<0.05或p<0.01);與模型組相比,雷尼替丁及腹水草各劑量均顯著下調(diào) TNF-α、TNFR-1、IκBα、IKKβ、NF-κB蛋白和mRNA表達(dá)水平(p<0.05或p<0.01),且呈劑量依賴性。
圖1 腹水草水提液對GES-1細(xì)胞NF-κB信號通路關(guān)鍵因子表達(dá)的影響
酒精性胃粘膜損傷性疾病是指由于大量飲酒引起胃粘膜損傷而誘發(fā)的疾病,如胃潰瘍、胃出血等[1]。乙醇可通過脫水作用(凝固組織蛋白)、中性粒細(xì)胞浸潤、氧自由基、前列腺素、胃粘膜屏障、胃酸分泌、粘膜微循環(huán)等途徑損傷胃組織[4],還可誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡[1]。炎癥反應(yīng)和炎癥細(xì)胞浸潤胃粘膜后,釋放出的炎性細(xì)胞因子能加重胃潰瘍的發(fā)生,過度使用乙醇可激活內(nèi)在免疫機(jī)制,使得促炎癥細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β水平升高[5]。本研究結(jié)果顯示,與模型組相比,腹水草水提液各組GES-1細(xì)胞中 TNF-α、TNFR-1、NF-κB、IκBα、IKKβ 蛋白和mRNA的表達(dá)量均顯著降低,表明腹水草水提液可通過轉(zhuǎn)錄和翻譯水平調(diào)控NF-κB信號通路來抑制乙醇誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),從而保護(hù)GES-1細(xì)胞。這一結(jié)果與項目組前期用腹水草含藥血清進(jìn)行體外藥效實驗的結(jié)果一致[4]。
在本研究中,我們分別檢測了細(xì)胞培養(yǎng)上清中TNF-α的表達(dá)水平和細(xì)胞中TNFR-1、NF-κB、IκBα、IKKβ的表達(dá)水平,這主要是由于TNF-α分泌到細(xì)胞外,而其余蛋白為胞內(nèi)蛋白的原因。此外,當(dāng)用乙醇處理細(xì)胞后,大量細(xì)胞出現(xiàn)漂浮現(xiàn)象,我們在收集細(xì)胞的時候通過離心回收漂浮細(xì)胞以減少實驗誤差,起到了良好的效果。這為腹水草的臨床應(yīng)用提供相應(yīng)的理論與實驗依據(jù)。