田雨青, 任宏麗*, 梁阿娟
(1.上海中醫(yī)藥大學,上海 201203;2.上海市同濟醫(yī)院,上海 200065)
妊娠期糖尿病是妊娠期發(fā)生的一種嚴重疾病,其中超重、肥胖、高齡產(chǎn)婦等是關鍵危險因素[1]。該病是指在妊娠期發(fā)生或首次發(fā)現(xiàn)的對糖耐受性降低,會出現(xiàn)早產(chǎn)、流產(chǎn)、巨大兒等,對母嬰健康帶來嚴重影響[2]。滋養(yǎng)層細胞是胚胎發(fā)育而來的,可以直接與子宮內膜的細胞接觸,在維持胚胎早期著床、母胎物質交換和排除代謝物等方面具有重要的作用,若滋養(yǎng)層細胞發(fā)生異常則易引起流產(chǎn)、早產(chǎn)等[3-4]。
黃芩苷是從黃芩中提取出的黃酮類化合物,具有抗腫瘤、抑菌、利尿等活性[5],可降低妊娠期大鼠模型的血壓、尿蛋白,其作用機制與sFIT-1、PLGF表達有關[6];能抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)誘導人早孕絨毛細胞滋養(yǎng)層細胞的凋亡,但在高糖環(huán)境下的研究尚不明確[7]。miRNA是非編碼RNA,廣泛參與多種疾病的發(fā)展,包括妊娠期糖尿病[8]。梁小娟等[9]報道,它在妊娠期糖尿病患者外周血中表達上調,與胰島素抵抗指數(shù)呈正相關。本實驗在高糖環(huán)境下體外培養(yǎng)人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞,探討黃芩苷通過調控miR-451影響高糖誘導滋養(yǎng)層細胞的活力、凋亡和氧化應激。
1.1 細胞與試劑 人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo購于美國ATCC典藏中心。胎牛血清、DMEM培養(yǎng)基購于上海語純生物科技有限公司;葡萄糖購于美國Sigma公司;黃芩苷購于南京青澤醫(yī)藥有限公司;anti-miR-NC、anti-miR-451、miR-NC、miR-451購于上海吉瑪制藥有限公司;Lipofectamine 3000試劑盒、Trizol試劑盒購于美國Thermo Fisher公司;CCK8試劑盒、凋亡試劑盒購于北京索萊寶科技有限公司;cleaved-caspase3抗體、Bax抗體、GAPDH抗體購于英國Abcam公司;辣根過氧化酶標記的二抗購于武漢博士德生物工程有限公司;LDH、MDA、SOD試劑盒購于南京建成生物工程研究所;逆轉錄試劑盒、熒光定量試劑盒購于日本TaKaRa公司;引物購于廣州銳博生物技術有限公司。
1.2 細胞培養(yǎng) 從液氮內取出人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,培養(yǎng)在含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基內,置于培養(yǎng)箱中,在37 ℃、5% CO2下每2 d換1次培養(yǎng)液,當細胞生長狀態(tài)融合至80%時,加入胰酶消化培養(yǎng)。
1.3 分組及給藥 取對數(shù)生長狀態(tài)良好的人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,用5.5、25 mmol/L葡萄糖處理,作為對照組和高糖組;用含25、100 μmol/L黃芩苷和25 mmol/L葡萄糖處理細胞,作為高糖+黃芩苷低、高劑量組;將anti-miR-NC和anti-miR-451轉染人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo后進行高糖處理,作為高糖+anti-miR-NC組、高糖+anti-miR-451組;將miR-NC和miR-451轉染人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo后,采用25 mmol/L葡萄糖和100 μmol/L黃芩苷處理細胞,作為高糖+黃芩苷+miR-NC組、高糖+黃芩苷+miR-451組。參照Lipofectamine 3000試劑盒說明書進行細胞轉染,48 h后收集細胞,進行后續(xù)實驗。
1.4 CCK8檢測細胞活性 取人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,重懸后接種在96孔細胞板中,培養(yǎng)48 h后每孔加入10 μL CCK8溶液,室溫下反應2 h,在450 nm波長處檢測吸光度,計算細胞活性。
1.5 流式細胞術檢測細胞凋亡 取人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,接種在6孔細胞板中,離心后除去上清,加入400 μL結合緩沖液吹打后加入Annexin V-FITC、PI各5 μL,避光反應15 min,在流式細胞儀上檢測細胞凋亡情況。
1.6 Western blot檢測cleaved-caspase3、Bax蛋白表達 取人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,加RIPA蛋白裂解液提取總蛋白并檢測濃度,100 ℃煮沸變性5 min,取40 μg在SDS-PAGE上進行電泳分離處理,轉膜,加入脫脂奶粉封閉培養(yǎng)2 h,加入cleaved-caspase3、Bax、GAPDH抗體,在4 ℃下過夜培養(yǎng),洗膜3次,加入辣根過氧化酶標記的二抗,室溫培養(yǎng)2 h,洗膜3次,加入ECL發(fā)光液,顯影,以GAPDH為內參,采用Image J軟件掃描分析蛋白條帶的灰度值。
1.7 試劑盒檢測MDA水平及LDH、SOD活性 取人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,清洗后加入裂解液,離心取細胞上清液,參照相關試劑盒說明書分別檢測MDA水平及LDH、SOD活性。
1.8 RT-qPCR檢測miR-451表達 取人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo,加入Trizol試劑進行總RNA提取,采用分光度計檢測260、280 nm波長處RNA濃度,參照逆轉錄試劑盒說明書合成cDNA,將cDNA滅活后參照熒光定量試劑說明進行PCR擴增,以U6為內參,采用2-ΔΔCT法檢測miR-451表達。miR-451正向引物序列5′-AAACCGTTACCATTACTGAGTT-3′,反向引物序列5′-GCGAGCACAGAATTAATACGAC-3′;U6正向引物序列5′-CTCGCTTCGGCAGCACATATACT-3′,反向引物序列5′-ACGCTTCACGAATTTGCGTGTC-3′。
2.1 不同濃度黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性和凋亡的影響 與對照組比較,高糖組細胞活性降低(P<0.05),細胞凋亡率、cleaved-caspase3和Bax蛋白表達升高(P<0.05);與高糖組比較,高糖+黃芩苷低、高劑量組細胞活性升高(P<0.05),細胞凋亡率、cleaved-caspase3和Bax蛋白表達降低(P<0.05),見圖1、表1。
圖1 各組細胞凋亡率(A)、凋亡相關蛋白(B)(Ⅰ)
表1 不同濃度黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性和凋亡的影響
2.2 不同濃度黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞氧化應激的影響 與對照組比較,高糖組細胞LDH活性、MDA水平升高(P<0.05),SOD活性降低(P<0.05);與高糖組比較,高糖+黃芩苷低、高劑量組細胞LDH活性、MDA水平降低(P<0.05),SOD活性升高(P<0.05),見表2。
表2 不同濃度黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞氧化應激的影響
2.3 不同濃度黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞miR-451表達的影響 與對照組比較,高糖組細胞miR-451表達升高(P<0.05);與高糖組比較,高糖+黃芩苷低、高劑量組細胞miR-451表達降低(P<0.05),見表3。
表3 各組細胞miR-451表達比較
2.4 干擾miR-451對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性和凋亡的影響 與高糖+anti-miR-NC組比較,高糖+anti-miR-451組細胞miR-451表達、細胞凋亡率及cleaved-caspase3、Bax蛋白表達降低(P<0.05),細胞活性升高(P<0.05),見圖2、表4。
表4 干擾miR-451對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性和凋亡的影響
圖2 各組細胞凋亡率(A)、凋亡相關蛋白(B)(Ⅱ)
2.5 干擾miR-451對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞氧化應激的影響 與高糖+anti-miR-NC組比較,高糖+anti-miR-451組細胞LDH活性、MDA水平降低(P<0.05),SOD活性升高(P<0.05),見表5。
表5 干擾miR-451對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞氧化應激的影響
2.6 黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性、凋亡、氧化應激的影響 與高糖+黃芩苷+miR-NC組比較,高糖+黃芩苷+miR-451組細胞miR-451表達、細胞凋亡率、LDH活性、MDA水平及cleaved-caspase3、Bax蛋白表達升高(P<0.05),細胞活性、SOD活性降低(P<0.05),見圖3、表6。
圖3 各組細胞凋亡率(A)、凋亡相關蛋白(B)(Ⅲ)
表6 黃芩苷對高糖誘導滋養(yǎng)層細胞活性、凋亡、氧化應激的影響
糖代謝異常是妊娠期糖尿病發(fā)生的主要原因,高糖能夠使滋養(yǎng)層細胞、心肌細胞等發(fā)生凋亡,抑制細胞的增殖[10]。高糖處理滋養(yǎng)層細胞,能夠使滋養(yǎng)層細胞的微絨毛排列紊亂和出現(xiàn)破壞、疏密不均等現(xiàn)象[11],促進滋養(yǎng)層細胞的凋亡、氧化應激和炎癥反應[12-13]。本研究中用25 mmol/L葡萄糖處理人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞,抑制細胞的活力,促進細胞的凋亡率,上調cleaved-caspase3和Bax蛋白表達,LDH活性、MDA水平升高,SOD活性降低。黃芩具有瀉火排毒、止血和安胎等功效,黃芩苷是從黃芩內提取分離的黃酮類化合物,在抗炎、抗氧化、降血壓等多種藥理活性[14]。人早孕絨毛滋養(yǎng)層細胞經(jīng)過TNF-α處理后,黃芩苷促進滋養(yǎng)層細胞細胞的增殖,效果優(yōu)于黃芩水提取物[15]。黃芩苷能夠抑制TNF-α誘導的人蛻膜細胞的凋亡,促進細胞增殖[16]。本研究選取25、100 μmol/L黃芩苷作用人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞后,促進高糖誘導的細胞活性,抑制細胞凋亡率,下調cleaved-caspase3和Bax蛋白表達,LDH活性、MDA水平降低,SOD活性升高,說明黃芩苷能夠減緩高糖誘導的人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞的凋亡和氧化應激,促進細胞的活力。
miRNA是一種高度保守的單鏈非編碼RNA分子,通過調控下游mRNA,參與滋養(yǎng)層細胞的增殖、凋亡等多種生物學作用[17]。Zhou等[18]研究顯示,miR-384在胚胎和血漿、滋養(yǎng)細胞HTR-8/SVneo中表達上調,miR-384通過靶向負調控PTBP3能夠抑制滋養(yǎng)細胞HTR-8/SVneo的增殖。曹文超等[19]研究顯示,過表達miR-205-5p在滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo中表達上調,過表達miR-205-5p可以抑制滋養(yǎng)層細胞HTR-8/Svneo的增殖和侵襲,促進細胞的凋亡。本研究顯示,高糖處理人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞后,miR-451表達上調,經(jīng)過25、100 μmol/L黃芩苷處理后,miR-451表達下調,干擾miR-451能夠促進高糖誘導的人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞的活力,抑制細胞凋亡和氧化應激。過表達的miR-451部分恢復,說明黃芩苷可能通過調控miR-451減緩高糖誘導的人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞氧化損傷。
綜上所述,高糖條件下miR-451表達上調,黃芩苷能夠通過下調miR-451的表達減緩高糖誘導的人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞的凋亡和氧化應激,促進細胞的活力,起到保護細胞的作用。