全 文 :[基金项目] 上海市经委高新技术产业科技开发项目资助
(沪创新J-58)
[作者简介] 周端(1950-),男,上海人,硕士,主任医师,主
要从事高血压病中西医结合防治研究。
三七花总皂苷对人主动脉血管平滑肌细胞增殖
及细胞内钙离子浓度的影响
周 端 1 王佑华 1 苑素云 1 杨建梅 1 曹 敏 1 魏 莉 2 周 浩 2
1.上海中医药大学附属龙华医院 (上海 200032)
2.上海中医药大学 (上海 201203)
【摘 要】 目的:观察三七花总皂苷(PNFS)对血管平滑肌细胞增殖及细胞内钙离子浓度的影响。方法:采
用去甲肾上腺素诱导的人主动脉血管平滑肌细胞增殖和钙超载模型,应用CCK-8法观察血管平滑肌细胞
增殖活力;钙荧光指示剂Fluo-3/AM检测细胞内钙浓度变化。观察不同剂量PNFS对两者的影响。结果:
PNFS能够改善去甲肾上腺素诱导的人主动脉血管平滑肌细胞增殖,降低细胞内钙离子浓度,并呈一定的
量效关系。结论:PNFS对去甲肾上腺素诱导的人主动脉血管平滑肌细胞增殖有抑制作用,这一作用可能与
降低细胞内钙离子浓度有关。
【关键词】 三七花总皂苷;平滑肌细胞;细胞增殖;钙
【中图分类号】 R285.5 【文献标识码】 A 【文章编号】 1008-861X(2007)02-0061-03
三七花为传统名贵中药五加科植物人参三七的花
蕾。研究表明,三七花含人参皂苷F2、Rd、Rc、Rb2和Rb1、
β-谷甾醇、胡萝卜苷、三七皂苷、绞股蓝皂苷等多种皂
苷成分[1]。在已有研究的基础上,我们应用特殊工艺提
取 出 三 七 花 总 皂 苷 (panax notoginseng flower
saponins,PNFS),并发现三七花及三七花总皂苷具有
多种强心血管药理作用。本研究旨在观察三七花总皂
苷对人主动脉血管平滑肌细胞(HASMC)增殖及细胞
内钙离子浓度([Ca2+]i)的影响,为三七花的药用研究
提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 药品、试剂与仪器 三七花总皂苷由上海中医药
大学中药学院应用特殊工艺提取,呈黑褐色,以高效液
相色谱分析法测得含量为95%以上。临用前用双蒸水
配制,0.22μm滤膜过滤。去甲肾上腺素(NE)、维拉帕
米(Ver)购自上海禾丰制药厂,0.22μm滤膜过滤,4℃
保存。Medium231、SMGS、胰蛋白酶购于美国CAS-
CADE公司。CCK-8试剂盒、荧光素Fluo-3/AM购自上
海同仁化学研究所。DMSO购自中国医药集团上海化
学试剂公司,分析纯。其他试剂均为市售分析纯产品。
酶标仪(DG3022,第四军医大学、国营华东电子管厂联
合研制),荧光分光光度计(HITACHIF4500)。
1.2 人原代主动脉血管平滑肌细胞培养 人原代主
动脉血管平滑肌细胞(HASMC)购于美国CASCADE公
司。SMGS和Medium231按1∶20配制成HASMC专用
培养液(钙浓度为1.2mmol/L,故为本实验细胞外钙浓
度),4℃保存备用。细胞复苏后用专用培养液在37℃、
5%CO2湿热培养箱中培养。传代后取5~8代培养细胞
为研究对象。
1.3 细胞增殖实验中细胞分组及药物干预 长满的
单层HASMC用0.125%胰蛋白酶消化,随机分为6组,
每组设3个平行孔,按以下分组加药。NE组(去甲肾上
腺素组):去甲肾上腺素10μmol/L;VER组:维拉帕米
10μmol/L+去甲肾上腺素10μmol/L;min组(中药小剂
量+去甲肾上腺素组):三七花总皂苷200μg/ml+去甲
肾上腺素10μmol/L;mid组(中药中剂量+去甲肾上
腺素组):三七花总皂苷 400μg/ml+去甲肾上腺素
10μmol/L;max组(中药大剂量+去甲肾上腺素组):三
七花总皂苷800μg/ml+去甲肾上腺素10μmol/L;PBS
组(正常对照组):等量PBS。各组在用Medium231培
养24h后,按以上浓度加药,放回培养箱用专用培养
液继续培养,取培养0d、1d、2d、3d、4d、5d等不同时
间点的细胞进行增殖分析。实验操作按照CCK-8试剂
盒说明书进行。
1.4 细胞染色(Fluo-3/AM的负载) 细胞培养于专用
上海中医药大学学报 第21卷 第2期 2007年3月 ·61·
的35mm细胞培养皿中,细胞贴壁布满皿底90%以
后,用台氏液洗涤标本2次,于室温避光条件下用Fluo-
3/AM负载细胞约30min,终浓度l0μmol/L。细胞静置
贴壁后再用台氏液轻柔冲洗细胞2~3次,洗去多余的
荧光染料,即可进行观察、测量。
1.5 细胞内游离钙离子浓度测定 单层 HASMC用
0.125%胰蛋白酶消化,1000r/min离心5min,弃上清
液。台氏液洗涤吹打,调细胞密度为5×105个/ml,用专
用培养液培养于专用的35mm细胞培养皿中备用。按
照前述分组方法,给药浓度同前,于37℃、5%CO2饱和
湿度培养箱内培养,作用时间24h。染色后避光保存。
吸取Fluo-3/AM负载好的细胞悬液加入至比色皿
中上机检测,60min内检测完毕。发射波长527nm,发
射光光栅5nm;激发波长506nm,激发光光栅2.5nm,
扫描间隔1s,光强700v。Fluo-3/AM检测的[Ca2+]i计
算公式为:[Ca2+]i=Kd[(F-Fmin)/(Fmax-F)]。其中,Kd
为Fluo-3的解离常数,为400nM;F为对样品检测得
到的荧光强度值,Fmax、Fmin分别为加0.1%TritonX-
100及5mMEGTA时测得的荧光强度值。
1.6 统计学方法 所有数据均以x±s表示,对HASMC
细胞内钙的影响采用方差分析。
2 结果
2.1 三七花总皂苷对去甲肾上腺素诱导人主动脉血
管平滑肌细胞增殖的影响 见图1。
从图1可知,在细胞外钙浓度为1.2mmol/L条件
下,去甲肾上腺素组细胞增殖活性明显高于PBS组,
这一效应能被钙拮抗剂维拉帕米抑制,表明诱导
HASMC异常增殖造模成功。三七花总皂苷各剂量组均
能够改善去甲肾上腺素诱导的人主动脉血管平滑肌细
胞增殖的细胞活力,以大剂量组尤为明显。且在1d、2
d、3d、4d、5d等各个不同时间点均有一定抑制作用。
2.2 三七花总皂苷对去甲肾上腺素诱导人主动脉血
管平滑肌胞内钙离子浓度的影响 见表1。
表1 三七花总皂苷对HASMC细胞内钙浓度的影响(n=6)
从表1可知,去甲肾上腺素组细胞内钙离子浓度
明显高于PBS组,这一效应能被钙拮抗剂维拉帕米抑
制,表明诱导胞内钙离子浓度升高造模成功。三七花总
皂苷各剂量组均能够降低去甲肾上腺素诱导的人主动
脉血管平滑肌细胞内钙离子,以大剂量组尤为明显。
3 讨论
三七花作为药物始载于《云南中草药选》“甘凉。清
热平肝,降压。治疗高血压,头昏,目眩,耳鸣,急性咽喉
炎”。《中华本草》载三七花“性甘味凉。清热生津,平肝
降压。主治津伤口渴,咽痛音哑,高血压病”。我们的前
期临床和动物实验均证实三七花及其提取物有一定程
度的降低血压作用。
血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecel,
VSMC)的增殖是高血压、动脉粥样硬化、血管再狭窄等
多种心血管疾病的共同病理特征,抑制VSMC增殖是
心血管疾病防治的一个重要靶点。高血压病病程中,
图1 三七花总皂苷对HASMC细胞增殖的影响(n=3)
组别 [Ca2+]i(mmol/L)
PBS 157.8±4.1**
NE(10μmol/L) 325.6±5.8
Ver(10μmol/L) 191.4±6.6**
PNFS(200μg/ml) 295.1±6.1*
PNFS(400μg/ml) 279.4±7.9*
PNFS(800μg/ml) 239.9±7.2**
注:与NE组比较,*P<0.05,**P<0.01。
·62· ACTAUNIVERSITATISTRADITIONISMEDICALISSINENSISPHARMACOLOGIAEQUESHANGHAIVol.21No.2Mar.,2007
VSMC的增殖和肥大导致血管壁增厚及管腔缩小,在
血管重构中占重要地位[2]。细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)
的变化是触发细胞增殖相关信号转导的始动因素[3]。
有研究表明,细胞内钙信号的变化明显促进VSMC增
殖,其增殖效应可能通过Ca2+、蛋白激酶C(PKC)、丝裂
素活化蛋白激酶(MAPK)来介导;钙拮抗剂能抑制
VSMC增殖[4]。研究表明,细胞Ca2+浓度的变化主要受
以下3个系统调控[5~7]:细胞膜外的钙跨膜内流,如电
压依赖性和受体依赖性钙通道;胞内钙池内贮存钙的
释放主要是由Ryanodine受体系统(ryanodinerecep-
tors,RyRs)和IP3受体系统(IP3Rs)介导,它们均是
受体依赖性钙通道。NE能兴奋心肌细胞和平滑肌细胞
上的α受体,激活依赖蛋白激酶,钙通道磷酸化,导致
钙通道开放,使Ca2+内流增加和细胞内钙池释放引起
[Ca2+]i增高[8]。
我们的研究进一步表明,去甲肾上腺素能诱导人
主动脉血管平滑肌细胞增殖和细胞内钙离子浓度升
高,这一效应能被钙拮抗剂维拉帕米抑制。三七花总皂
苷各剂量组均能够改善去甲肾上腺素诱导的人主动脉
血管平滑肌细胞增殖的细胞活力、减少增殖细胞的细
胞内钙离子浓度,并呈一定量效关系。提示三七花总皂
苷对血管平滑肌细胞增殖有抑制作用,这一作用可能
与降低细胞内钙离子浓度有关,三七花总皂苷可能是
一种钙拮抗剂。但其通过何种途径发挥调控细胞内钙
离子浓度作用,抑制细胞增殖机制如何,是多重作用还
是单一因素所致,这些都有待进一步研究探讨。
参考文献:
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ABSTRACT Objective:Toinvestigatetheefectsofpanaxnotoginsengflowersaponins(PNFS)onhumanaorticsmoothmuscle
celproliferationandintracelularcalciumconcentration.Methods:Thehumanaorticsmoothmusclecelswereculturedandthe
inhibitoryefectsofPNFSwereassayedatdiferentconcentrationsoncelproliferationandcalcium overloadinducedbynora-
drenalin.CelcountingKit-8reagentswereusedtoobservethechangesincelproliferation,andCa2+sensitivefluorescentindi-
catorFluo-3/AM wasusedtodetectintracelularcalciumconcentration([Ca2+]i).Results:PNFScouldsignificantlyinhibitcel
proliferationandlower[Ca2+]iinducedbynoradrenalinwithamaximalresponseinsomedose-dependentrelation,especialyat
theconcentrationof800μg/ml.Conclusion:PNFScansignificantlyinhibitcelproliferationinducedbynoradrenalin,andtheef-
fectispossiblyrelatedwithlowering[Ca2+]i.However,furtherstudieswilhelptorevealthemechanisms.
KEYWORDS Panaxnotoginsengflowersaponins;humanaorticsmoothmusclecel;celproliferation;calcium
EfectsofPanaxNotoginsengFlowerSaponinsonHumanAortic
SmoothMuscleCelProliferationandIntercelularCalcium
ZHOUDuan1 WANGYou-hua1 YUANSu-yun1 YANGJian-mei1 CAOMin1
WEILi2 ZHOUHao2
1.LonghuaHospitalAfiliatedtoShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine
2.ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine
编辑:肖元春
收稿日期:2006-12-12
上海中医药大学学报 第21卷 第2期 2007年3月 ·63·