高德興,賈沛芝,彭 軍,林 煒
福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建 福州 350122
炎性應(yīng)答是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的生物過程,炎性應(yīng)答的啟動(dòng)是應(yīng)對不同刺激的反應(yīng)[1-2],是人體對微生物感染、免疫細(xì)胞浸潤、化學(xué)刺激以及組織損傷最有效的保護(hù)機(jī)制之一[3]。持續(xù)的損傷或刺激會(huì)導(dǎo)致炎性應(yīng)答的不可控制,從而誘導(dǎo)全身性炎癥,并促進(jìn)慢性炎癥的發(fā)展,導(dǎo)致器官損傷[4]。模式識別受體Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)作為上游信號分子,與炎性應(yīng)答以及相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展過程高度相關(guān)[5],TLR4的激活能夠啟動(dòng)炎性應(yīng)答靶基因的轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生炎性應(yīng)答[6-7]。有研究表明,血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)具有明顯的促炎效應(yīng),參與了炎性應(yīng)答過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它能夠造成損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular pattern,DAMPs)和新抗原形成,固有免疫細(xì)胞被DAMPs激活并誘發(fā)固有免疫應(yīng)答,AngⅡ能夠被其中的TLR4識別,并觸發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)防御反應(yīng)[8-9]。小檗堿(berberine,BBR)又名黃連素,是從黃連中分離提取的一種天然生物堿,是黃連的主要藥物活性物質(zhì),它由連接2個(gè)甲氧基的萘環(huán)和連接雙醚基環(huán)的苯相接而成,擁有較大的疏水層,能通過與髓樣分化蛋白-2(myeloid differentiation protein-2,MD-2)競爭性結(jié)合而阻斷脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)/TLR4復(fù)合體的形成,抑制TLR4信號介導(dǎo)的炎性應(yīng)答,是TLR4信號通路的天然阻斷劑,常被用于治療腸道感染、眼部感染、炎癥性腸病等炎癥性疾病。AngⅡ誘導(dǎo)的炎性應(yīng)答可能是通過門戶蛋白TLR4激活網(wǎng)絡(luò)調(diào)控下游級聯(lián)反應(yīng),其中包括核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)的激活以及氧化應(yīng)激損傷。因此,本課題組提出假說:BBR能夠通過抑制TLR4信號通路的激活進(jìn)而調(diào)控AngⅡ誘導(dǎo)的炎性應(yīng)答。為了進(jìn)一步探討其相關(guān)的作用機(jī)制,本研究使用AngⅡ刺激巨噬細(xì)胞(ANA-1)誘導(dǎo)建立體外炎癥模型,驗(yàn)證AngⅡ是否能夠誘導(dǎo)TLR4及下游信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo),并基于TLR4信號通路分析BBR對AngⅡ誘導(dǎo)炎性應(yīng)答的影響。
小檗堿(上海源葉科技有限公司);AngⅡ粉末(美國APExBIO生物科技有限公司);ANA-1細(xì)胞株(北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院)。
RPMI-1640(Roswell Park Memorial Institute-1640)培養(yǎng)基(美國Gibco公司);澳洲胎牛血清(美國Gibco公司);青霉素/鏈霉素混合液(美國Hyclone公司);CCK-8細(xì)胞增殖與細(xì)胞毒性檢測試劑盒(美國APExBIO生物科技有限公司);RIPA裂解液、SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液(南京碧云天生物技術(shù)有限公司,規(guī)格5×);Phosphatase抑制劑Cocktail I(美國Abcam公司);PhosStop磷酸酶抑制劑(德國羅氏診斷有限公司);BCA蛋白濃度測定試劑盒(美國Thermo Fisher Scientific公司);快速凝膠制備試劑盒(上海雅酶生物科技有限公司);TLR4抗體、JNK抗體、p38抗體、GAPDH抗體(武漢三鷹生物技術(shù)有限公司);MyD88抗體、Phospho-NF-κBp65(Ser536)抗體、NF-κB p65抗體、Phospho-JNK抗體、Phospho-ERK1/2抗體、ERK1/2抗體、Phospho-p38抗體、p38抗體、IRF3抗體、Phospho-IRF3抗體(美國Cell Signaling Technology公司);TLR4抑制劑(TAK-242)(美國MedChemExpress公司);二甲基亞砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)溶液(北京索萊寶科技有限公司);磷酸鹽緩沖溶液(phosphate buffer saline,PBS)(美國Hyclone公司)。
37℃CO2培養(yǎng)箱(美國Thermo Forma公司);超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備公司);倒置顯微鏡系統(tǒng)(德國Leica儀器有限公司);電泳儀、電泳槽、小型轉(zhuǎn)膜儀、化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司);連續(xù)波長多功能酶標(biāo)儀(奧地利TECAN公司)。
2.1.1 細(xì)胞分組 BBR粉末溶解于DMSO溶液中,配制成20 mmol/L母液,按需用無血清1640培養(yǎng)基稀釋成濃度為1、5、10μmol/L的工作液,并避光分裝放置于-20℃冰箱保存。AngⅡ粉末溶解于PBS溶液,配制成1 mmol/L母液,按需用無血清1640培養(yǎng)基稀釋成濃度為1μmol/L的工作液,分裝放置于-80℃冰箱保存。ANA-1細(xì)胞株培養(yǎng)于RPMI-1640完全培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO2、飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)。將對數(shù)增長期的ANA-1細(xì)胞按照隨機(jī)數(shù)字表法平均分為對照組、熒光抗體組、模型組、低劑量BBR組、中劑量BBR組、高劑量BBR組、抑制劑組。
2.1.2 細(xì)胞培養(yǎng) ①對照組:皿中加入2.5μL的DMSO;②熒光抗體組:皿中加入2.5μL的DMSO;③模型組:皿中加入濃度為1μmol/L的AngⅡ工作液;④低劑量BBR組:皿中加入濃度為1μmol/L的BBR工作液;⑤中劑量BBR組:皿中加入濃度為5μmol/L的BBR工作液;⑥高劑量BBR組:皿中加入濃度為10μmol/L的BBR工作液;⑦抑制劑組:皿中加入濃度為10μmol/L的TAK242工作液。
2.2.1 細(xì)胞增殖與毒性檢測實(shí)驗(yàn)方法檢測細(xì)胞活力 取對數(shù)生長期ANA-1細(xì)胞以1×105個(gè)/mL的密度接種于96孔板培養(yǎng)24 h后,棄培養(yǎng)基,低、中、高劑量BBR組分別加入1、5、10μmol/L工作液100μL干預(yù)24 h后,棄培養(yǎng)基,加入CCK-8溶液培養(yǎng)2 h后,在450 nm波長下測吸光度(Absorbance,Abs)值(A值)。每個(gè)濃度至少做3個(gè)復(fù)孔。采用細(xì)胞增殖與毒性檢測實(shí)驗(yàn)方法(cell counting kit-8,CCK-8)檢測對照組,低、中、高劑量BBR組的細(xì)胞A值。
2.2.2 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞膜上TLR4平均熒光強(qiáng)度 取對數(shù)生長期ANA-1細(xì)胞按2.5×105個(gè)/mL的密度接種于35 mm培養(yǎng)皿中,待細(xì)胞生長至匯合度達(dá)60%~70%,棄原培養(yǎng)基,改用無血清1640培養(yǎng)基培養(yǎng)6 h后,模型組用1μmol/L AngⅡ刺激15 min;模型+小檗堿高劑量組用高劑量BBR預(yù)處理2 h后,用1μmol/L AngⅡ刺激15 min,棄上清,用PBS溶液將細(xì)胞吹打下來,制備成單細(xì)胞懸液,離心后棄上清。熒光抗體組、模型組、模型+小檗堿高劑量組均分別加入TLR4熒光抗體(預(yù)冷1×PBS配制)100μL,避光孵育15~30 min;之后于1 000 r/min離心機(jī)上離心3 min;最后用預(yù)冷PBS清洗細(xì)胞3次后,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測TLR4的平均熒光強(qiáng)度(The mean fluorescence intensity,MFI)。
2.2.3 ELISA法檢測白細(xì)胞介素-1β、白細(xì)胞介素-6、腫瘤壞死因子-α的含量 取對數(shù)生長期ANA-1細(xì)胞以2.5×105個(gè)/mL的密度接種于60 mm培養(yǎng)皿中,棄原培養(yǎng)基,改用無血清1640培養(yǎng)基培養(yǎng)6 h后,模型組加入1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞24 h;模型+低劑量BBR組、模型+中劑量BBR組、模型+高劑量BBR組、模型+抑制劑組加入不同濃度BBR或TAK 242預(yù)處理2 h后,用1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞24 h,收集培養(yǎng)基上清液備用。分別按順序加入標(biāo)準(zhǔn)品和各組樣本,作復(fù)孔。加酶聯(lián)親和物并均勻振蕩后置于37℃恒溫中1 h,然后棄上清,清洗后加入底物,避光保存15 min。在各孔中加入反應(yīng)終止液。采用ELISA法檢測白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的含量。
2.2.4 實(shí)時(shí)定量PCR法檢測IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA的水平 細(xì)胞培養(yǎng)及鋪板操作如“2.2.3”項(xiàng)所述,模型組加入1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞6 h;模型+低劑量BBR組、模型+中劑量BBR組、模型+高劑量BBR組分別加入1、5、10μmol/L BBR預(yù)處理2 h;模型+抑制劑組加入10μmol/L TAK242抑制劑預(yù)處理2 h。各組分別用1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞6 h,用Trizol法提取RNA,遵照cDNA合成試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄并擴(kuò)增,采用實(shí)時(shí)定量PCR法(quantitativereal-time PCR,Q-PCR)檢測IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA的水平。引物序列如表1。
表1 引物序列Table 1 Primer sequence
2.2.5 Western blot法檢測TLR4信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá) 模型組加入1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞15、30、45 min以及12 h;模型+低劑量BBR組、模型+中劑量BBR組、模型+高劑量BBR組分別加入1、5、10μmol/L BBR預(yù)處理2 h;模型+抑制劑組加入10μmol/L TAK242抑制劑預(yù)處理2 h。各組分別用1μmol/L AngⅡ刺激15、30、45 min以及12 h,收集細(xì)胞用于Western blot檢測。將細(xì)胞用RIPA裂解液提取總蛋白,蛋白質(zhì)定量法(bicinchoninic acid,BCA)測定蛋白濃度。各蛋白樣品均加入1/4總蛋白體積的十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDSPAGE)蛋白上樣緩沖液,在100℃金屬鍋中變性5~10 min后,使用SDS-PAGE電泳法進(jìn)行凝膠電泳,每個(gè)孔上樣量30μL,電泳條件:80 V 30 min、100 V 75 min,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)移到0.22μm聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜,轉(zhuǎn)膜條件:100 V 90 min。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,用5%脫脂奶粉封閉1~2 h后加入相應(yīng)一抗4℃孵育過夜。采用辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗(1∶5 000)常溫孵育1~2 h后,用Bio-Rad凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析。采用Western blot檢測p-p65、p65、p-IRF3、IRF3、p-ERK、ERK、p-p38、p38、JNK、p-JNK、TLR4、MyD88、p-IκBα、IκBα、AP-1蛋白的表達(dá)。
2.2.6 生化法檢測丙二醛含量和超氧化物歧化酶活力 模型組加入1μmol/L AngⅡ處理細(xì)胞12 h;模型+低劑量BBR組、模型+中劑量BBR組、模型+高劑量BBR組分別加入1、5、10μmol/L BBR預(yù)處理2 h。各組分別用1μmol/L AngⅡ刺激15、30、45 min以及12 h,收集細(xì)胞上清用于檢測丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)。按照MDA及SOD測定試劑盒說明書配制好上清混合液。將200μL上清液混合液分別加進(jìn)96孔板,做好標(biāo)記,使用酶標(biāo)儀檢測A值,波長為532 nm,按照說明書進(jìn)行MDA含量和SOD活力計(jì)算。
采用SPSS24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料服從正態(tài)分布,數(shù)據(jù)采用(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用Bonferroni檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與對照組比較,低、中、高劑量BBR組細(xì)胞活性均無明顯區(qū)別,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
與熒光抗體組比較,模型組MFI明顯減弱;與模型組比較,模型+高劑量BBR組MFI明顯增強(qiáng),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表2 4組ANA-1細(xì)胞活力比較(±s)Table 2 Comparison of the activity of ANA-1 cells in four groups(±s)
表2 4組ANA-1細(xì)胞活力比較(±s)Table 2 Comparison of the activity of ANA-1 cells in four groups(±s)
組別對照組低劑量BBR組中劑量BBR組高劑量BBR組n3 3 3 3細(xì)胞活性(吸光值)0.29±0.04 0.29±0.01 0.29±0.05 0.29±0.06
表3 4組TLR4平均熒光強(qiáng)度比較(±s)Table 3 Comparison of the mean fluorescence intensity of TLR4 in four groups(±s)
表3 4組TLR4平均熒光強(qiáng)度比較(±s)Table 3 Comparison of the mean fluorescence intensity of TLR4 in four groups(±s)
注:與熒光抗體組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the fluorescent antibody group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組熒光抗體組模型組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 MFI 43.37±17.55 1 069.69±92.39 677.14±79.721)923.70±102.102)
與對照組比較,模型組IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA水平明顯升高;與模型組比較,模型+低、中、高劑量BBR組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平均明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。此外,研究結(jié)果顯示,與模型組比較,模型+抑制劑組、模型+高劑量BBR組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平均明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
表4 6組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平的比較(±s)Table 4 Comparison of mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s)
表4 6組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平的比較(±s)Table 4 Comparison of mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s)
注:與對照組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the control group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組模型組高劑量BBR組模型+低劑量BBR組模型+中劑量BBR組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 3 3 IL-1βmRNA 1.00±0.20 1.52±0.191)0.95±0.28 0.99±0.372)0.54±0.132)0.37±0.092)IL-6 mRNA 1.00±0.07 4.78±0.201)1.03±0.12 0.86±0.212)0.85±0.112)0.75±0.082)TNF-αmRNA 1.00±0.12 1.85±0.261)1.05±0.23 0.80±0.312)0.70±0.192)0.61±0.042)
表5 6組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平比較(±s)Table 5 Comparison of mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s)
表5 6組IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平比較(±s)Table 5 Comparison of mRNA levels of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s)
注:與對照組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the control group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組模型組抑制劑組模型+抑制劑組高劑量BBR組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 3 3 IL-1βmRNA 1.00±0.05 2.54±0.181)1.06±0.15 0.64±0.142)0.83±0.24 0.19±0.022)IL-6 mRNA 1.00±0.19 2.16±0.261)0.83±0.13 0.85±0.242)0.93±0.09 0.43±0.122)TNF-αmRNA 1.00±0.07 1.61±0.161)1.00±0.17 0.40±0.052)0.81±0.11 0.23±0.042)
與對照組比較,模型組IL-1β、IL-6、TNF-α的含量明顯升高;與模型組比較,模型+低、中、高劑量BBR組IL-1β、IL-6、TNF-α含量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表6。此外,研究結(jié)果顯示,與模型組比較,模型+高劑量BBR組及模型+抑制劑組IL-1β、IL-6、TNF-α含量均明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表7。
表6 6組IL-1β、IL-6、TNF-α含量比較(±s) pg/mLTable 6 Comparison of content of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s) pg/mL
表6 6組IL-1β、IL-6、TNF-α含量比較(±s) pg/mLTable 6 Comparison of content of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s) pg/mL
注:與對照組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the control group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組模型組高劑量BBR組模型+低劑量BBR組模型+中劑量BBR組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 3 3 IL-1β 5.79±0.27 6.98±0.021)5.56±0.10 6.61±0.072)6.13±0.112)4.10±0.292)IL-6 13.63±0.21 32.65±1.061)13.26±0.69 10.62±0.292)4.13±0.282)3.33±0.132)TNF-α 105.48±0.79 429.34±7.791)105.96±0.62 111.13±0.372)90.99±0.792)73.67±0.992)
表7 6組IL-1β、IL-6、TNF-α含量比較(±s) pg/mLTable 7 Comparison of content of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s) pg/mL
表7 6組IL-1β、IL-6、TNF-α含量比較(±s) pg/mLTable 7 Comparison of content of IL-1β,IL-6 and TNF-αin six groups(±s) pg/mL
注:與對照組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the control group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組模型組抑制劑組模型+抑制劑組高劑量BBR組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 3 3 IL-1β 5.36±0.21 6.66±0.071)4.52±0.37 4.36±0.322)5.39±0.24 5.14±0.032)IL-6 10.41±0.31 35.50±0.351)6.32±2.27 5.62±0.422)11.55±0.09 10.28±0.372)TNF-α 101.87±0.92 434.96±14.071)86.18±1.05 73.67±1.652)98.96±0.84 93.32±2.022)
3.5.1 6組AngⅡ干預(yù)45 min TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較 與對照組比較,模型組干預(yù)45 min后p65、IRF-3蛋白的磷酸化表達(dá)明顯上調(diào),模型+低、中、高劑量BBR組干預(yù)45 min后p65、IRF-3蛋白的磷酸化表達(dá)明顯下調(diào)。見圖1。
3.5.2 6組AngⅡ干預(yù)15、30、45 min TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較 與對照組比較,模型組干預(yù)15 min后ERK、p38蛋白磷酸化表達(dá)明顯上調(diào),干預(yù)30 min后JNK蛋白磷酸化表達(dá)明顯上調(diào),干預(yù)45 min后p65、IRF-3蛋白磷酸化表達(dá)明顯上調(diào)。而模型+高劑量BBR組、模型+抑制劑組p65、IRF-3、ERK、p38、JNK蛋白磷酸化表達(dá)均明顯下調(diào)。見圖2。
圖1 6組干預(yù)45 min TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較Figure 1 Comparison of phosphorylation expression of TLR4-related protein after intervention for 45 min in six groups
圖2 6組AngⅡ干預(yù)15、30、45 min TLR4相關(guān)蛋白磷酸化的表達(dá)比較Figure 2 Comparison of phosphorylation expression of TLR4-related protein after intervention for 15,30,45 min in six groups
3.6.1 6組AngⅡ干預(yù)12 h TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較 與對照組比較,模型組干預(yù)12 h后TLR4、MyD88、AP-1蛋白的表達(dá)以及p65、IκBα、JNK蛋白的磷酸化表達(dá)明顯上調(diào)。模型+低、中、高劑量BBR組TLR4、MyD88、AP-1蛋白的表達(dá)以及p65、IκBα、JNK蛋白的磷酸化表達(dá)均明顯下調(diào)。見圖3。
圖3 6組干預(yù)12 h TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較Figure 3 Comparison of phosphorylation expression of TLR4-related protein after intervention for 12 h in six groups
3.6.2 5組AngⅡ干預(yù)12 h TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較 與對照組比較,模型組干預(yù)12 h后TLR4、p-p65的表達(dá)明顯上調(diào),而模型+高劑量BBR組、模型+抑制劑組、模型+抑制劑+高劑量BBR組TLR4、p-p65蛋白表達(dá)均明顯下調(diào)。見圖4。
圖4 5組干預(yù)12 h TLR4相關(guān)蛋白磷酸化表達(dá)比較Figure 4 Comparison of phosphorylation expression of TLR4-related protein after intervention for 12 h in five groups
與對照組比較,模型組MDA含量明顯上調(diào),SOD活力明顯下調(diào),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。模型+低、中、高劑量BBR組MDA含量均明顯下調(diào),SOD活力明顯上調(diào),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表8。
表8 5組MDA含量和SOD活力比較(±s) nmol/mLTable 8 Comparison of MDA content and SOD activity in five groups(±s) nmol/mL
表8 5組MDA含量和SOD活力比較(±s) nmol/mLTable 8 Comparison of MDA content and SOD activity in five groups(±s) nmol/mL
注:與對照組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。Note:Compared with the control group,1)P<0.05;compared with the model group,2)P<0.05.
組別對照組模型組模型+低劑量BBR組模型+中劑量BBR組模型+高劑量BBR組n3 3 3 3 3 SOD 7.91±0.07 6.09±0.041)7.20±0.062)7.49±0.042)7.69±0.042)MDA 0.49±0.02 0.69±0.021)0.49±0.012)0.45±0.012)0.44±0.022)
由于配體的刺激作用,活化的TLR4分別通過招募MyD88接頭蛋白TRIF、TRAM后啟動(dòng)下游信號,同時(shí)使配體與TLR4復(fù)合體轉(zhuǎn)移至胞內(nèi),細(xì)胞膜表面的TLR4受體數(shù)量減少[10-11]。本研究結(jié)果顯示,與熒光抗體組比較,模型組MFI明顯減弱,這提示AngⅡ誘導(dǎo)了細(xì)胞膜上TLR4蛋白數(shù)量減少,即發(fā)生“內(nèi)吞”,這可能是因?yàn)锳ngⅡ與細(xì)胞表面TLR4結(jié)合,內(nèi)吞轉(zhuǎn)移至胞質(zhì)內(nèi)。與模型組比較,模型+高劑量BBR組MFI明顯增強(qiáng),這提示BBR能夠阻斷AngⅡ誘導(dǎo)的TLR4蛋白“內(nèi)吞”。這可能與以下因素有關(guān):AngⅡ能夠與TLR4的輔助蛋白MD2結(jié)合進(jìn)而招募TLR4,這種直接的相互作用類似于LPS與MD2的結(jié)合,導(dǎo)致AngⅡ-MD2-TLR4復(fù)合物的形成,激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及接頭蛋白的募集[12],但這一過程并不依賴于AT1R信號通路[13]。BBR可能通過競爭性抑制AngⅡ與MD2的結(jié)合來抑制細(xì)胞膜表面的TLR4減少,這一作用可能和BBR競爭性抑制LPS與MD2的結(jié)合類似。
研究顯示,TLR4的胞內(nèi)區(qū)信號主要通過2條途徑被激活,MyD88依賴非依賴途徑活化下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[14-15],最終MAPK、NF-κB以及IRF3信號通路被激活,調(diào)節(jié)炎性應(yīng)答及促炎因子(如TNF-α、IL-6、IL-1β)的表達(dá),導(dǎo)致炎性應(yīng)答的發(fā)生發(fā)展[16-17]。本研究結(jié)果顯示,AngⅡ誘導(dǎo)ANA-1細(xì)胞15、30、45 min能夠誘導(dǎo)ERK、p38、JNK、p65、IRF-3的磷酸化,而TAK242抑制劑的干預(yù)均能夠抑制上述蛋白的磷酸化水平,這提示了AngⅡ瞬時(shí)刺激可能會(huì)導(dǎo)致ERK、p38、JNK、p65、IRF-3蛋白磷酸化,即使在AngⅡ誘導(dǎo)12 h(滯后性效應(yīng))后依然能夠促進(jìn)TLR4、MyD88、IκBα、AP-1的蛋白表達(dá)以及JNK的磷酸化。而模型+高劑量BBR組、模型+抑制劑組p65、IRF-3、ERK、p38、JNK蛋白的磷酸化表達(dá)均明顯下調(diào),這提示BBR能夠有效抑制上述蛋白及磷酸化表達(dá)。IL-1β、IL-6、TNF-α是炎性應(yīng)答觸發(fā)后產(chǎn)生的細(xì)胞因子,當(dāng)巨噬細(xì)胞被外界刺激后,會(huì)產(chǎn)生大量促炎因子和早期炎性應(yīng)答標(biāo)記物,在組織損傷、微生物感染和免疫系統(tǒng)激活的條件下分泌和釋放[18-20]。有研究表明,抑制TLR4/MAPK以及NF-κB信號通路可以進(jìn)而抑制炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α轉(zhuǎn)錄[21-22]。本研究結(jié)果顯示,AngⅡ能夠誘導(dǎo)IL-1β、IL-6、TNF-α mRNA水平及含量明顯上調(diào),而BBR、TLR4信號通路抑制劑TAK242均能夠明顯下調(diào)AngⅡ誘導(dǎo)的上述促炎因子mRNA水平及含量。這可能與以下因素有關(guān):①AngⅡ能夠誘導(dǎo)TLR4的活化,激活下游級聯(lián)反應(yīng),其中包括激活MAPK信號通路關(guān)鍵蛋白ERK、p38、JNK的磷酸化以及AP-1蛋白水平,并且能夠使IκBα蛋白與NF-κB解離并磷酸化,激活NFκB信號通路,從而調(diào)控了炎癥因子(如IL-1β、IL-6、TNF-α等)的轉(zhuǎn)錄。②BBR能夠通過TLR4信號通路抑制AngⅡ誘導(dǎo)的相關(guān)蛋白表達(dá),進(jìn)而抑制促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的轉(zhuǎn)錄,即BBR能夠通過TLR4信號通路抑制AngⅡ誘導(dǎo)的炎性應(yīng)答。
TLR4信號通路的激活能夠刺激還原型輔酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶[23],導(dǎo)致活性氧(reactive oxygen species,ROS)轉(zhuǎn)化形成[24]。ROS水平的失衡激活NF-κB途徑,導(dǎo)致NF-κB的磷酸化和核轉(zhuǎn)位,促進(jìn)IL-1β、IL-6、TNF-α的分泌,增加炎性應(yīng)答反應(yīng)程度[25]。本研究結(jié)果顯示,模型組MDA含量明顯上調(diào),SOD活力明顯下降,說明AngⅡ能夠誘導(dǎo)ANA-1細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷。而模型+低、中、高劑量BBR組MDA含量均明顯下調(diào),SOD活力明顯上調(diào),這提示,低、中、高劑量BBR能夠改善AngⅡ誘導(dǎo)的ANA-1細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化程度及抗氧化能力,降低AngⅡ造成的氧化應(yīng)激損傷,保護(hù)ANA-1細(xì)胞,進(jìn)而降低炎性應(yīng)答的發(fā)生。這可能與以下因素有關(guān):BBR通過抑制TLR4信號通路的激活進(jìn)而抑制氧化應(yīng)激的發(fā)生發(fā)展。BBR抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),間接抑制了ROS激活NF-κB信號通路的作用,維持活性氧水平和抗氧化能力的動(dòng)態(tài)平衡,在炎性應(yīng)答中發(fā)揮了重要的作用。
BBR能夠通過抑制TLR4蛋白的“內(nèi)吞”,從而抑制AngⅡ誘導(dǎo)的TLR4信號通路的異常激活,并且抑制下游NF-κB和MAPK信號的轉(zhuǎn)導(dǎo),降低促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平和含量,調(diào)控炎性應(yīng)答。此外,BBR還能夠改善AngⅡ誘導(dǎo)的ANA-1細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化程度的增加和抗氧化能力的減弱,降低AngⅡ造成的氧化應(yīng)激損傷,保護(hù)ANA-1細(xì)胞。AngⅡ誘導(dǎo)炎性應(yīng)答的發(fā)生,造成靶器官損傷,導(dǎo)致心腦血管疾病、胰島素抵抗、腎臟疾病、肺動(dòng)脈高壓等疾病病理發(fā)展過程。其具體作用機(jī)制可能是BBR可通過競爭性抑制TLR4信號通路的激活,減輕炎性應(yīng)答。這也許可以為臨床治療AngⅡ刺激產(chǎn)生的炎癥性疾病提供新思路,但需要進(jìn)一步通過大樣本臨床隨機(jī)對照試驗(yàn)加以驗(yàn)證。此外,BBR對TLR4信號通路的抑制作用是否呈劑量依賴性也有待進(jìn)一步研究。