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艳山姜挥发油对氧化低密度脂蛋白诱导人脐静脉血管内皮细胞损伤及一氧化氮合酶-一氧化氮的影响



全 文 :书·研究论文·
[基金项目]国家自然科学基金(编号:30960531);贵州省优秀青年科技人才培养计划(黔科合人字[2009]28号);教育部科学技术研究重点项
目(编号:211166);贵州省省长资金(中药专项)(黔省专合字(2010)153号);贵州省中药现代化项目(黔科中药字[2012]551号);贵阳市现代药
业计划项目(筑科合同[2011204]17号) [作者简介]沈祥春,男,博士后,教授,研究方向:心血管系统药物药理及中药民族药活性活,电话:
0851-6908108,E-mail:shenxiangchun@126.com
艳山姜挥发油对氧化低密度脂蛋白诱导人脐静脉血管内皮细胞损伤及
一氧化氮合酶-一氧化氮的影响
沈祥春1,李万奎1,陶玲2  (贵阳医学院药理研究室,贵州 贵阳550004;2.贵阳医学院药剂学教研室,贵州 贵阳550004)
[摘要] 目的:研究艳山姜挥发油对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导人脐静脉内皮细胞损伤的保护作用及一氧化氮合酶-一
氧化氮(NOS-NO)的影响。方法:体外传代培养人脐静脉内皮细胞,给予0.1μg·mL
-1和0.01μg·mL
-1艳山姜挥发油孵育24
h后,加入100μg·mL
-1 ox-LDL作用24h诱导人脐静脉内皮细胞损伤模型,倒置相差显微镜及吉姆萨染色观察细胞形态学
变化,比色法分析细胞培养液NO的含量与细胞裂解液NOS分型活力。结果:Ox-LDL与人脐静脉内皮细胞作用24h后,细
胞胞膜皱缩,细胞数目减少,tNOS与eNOS活力显著降低,培养液NO含量降低。艳山姜挥发油显著改善细胞形态学变化,提
高细胞tNOS与eNOS活力及培养液中NO含量。模型组与艳山姜挥发油组均对iNOS未见显著影响。结论:艳山姜挥发油
对ox-LDL诱导人脐静脉内皮细胞损伤具有保护作用,其保护作用与改善eNOS活力,提高NO水平相关。
[关键词] 艳山姜挥发油;人脐静脉内皮细胞;氧化低密度脂蛋白;一氧化氮合酶;一氧化氮
[中图分类号]R963  [文献标识码]A  [文章编号]1001-5213(2012)24-1937-04
Ameliorating effects of essential oil from Fructus Apliniae zerumbet(EOFAZ)on NOS-NO sys-
tem in human umbilical vein endothelial cels injury(HUVECs)induced by oxidized-low density
lipoprotein(ox-LDL)in vitro
SHEN Xiang-chun1,LI Wan-kui 1,TAO Ling2(1.Research division of Pharmacology,Guiyang Medical University,Guizhou
Guiyang 55004,China;2.Department of Pharmaceutics,Guiyang Medical University,Guizhou Guiyang 550004,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the protective effects of essential oil from Fructus Apliniae zerumbet(EOFAZ)on
human umbilical vein endothelial cels(HUVECs)injury induced by oxidized low density lipoprotein(ox-LDL),and explore
the ameliorating effects on NOS-NO system.METHODS The in vitro cultured HUVECs were pre-incubated with 0.1and
0.01μg·mL
-1 EOFAZ 24h,and then exposure to ox-LDL 24h.The cyto-morphological change was observed by inverted
phase contrast microscope and Giemsa staining assay.The NO content in medium and NOS subtype activities in cel lysis were
assayed by colorimetric methods according to the instruction of commercial kits.RESULTS After exposuring to ox-LDL for 24
h,the numbers and morphology of HUVECs were significantly changed by the inverted phase contrast microscope and Giemsa
staining compared with control group.The NO contents in medium were significantly decrease compared with control group,
the tNOS and eNOS activities of celular lysis as wel.Pre-treated with EOFAZ which ameliorated the cytomorphology and in-
creased the number of HUVECs,significantly enhanced the activities of tNOS and eNOS of cel lysis,and the NO contents in
medium.However,there were no any significant changes of iNOS activity whether in model group or pre-treated with EOFAZ.
CONCLUSION EOFAZ can ameliorate the HUVECs injury induced by ox-LDL,and the mechanism maybe related to enhance-
ment of eNOS activity of cels and promotion of promote NO secretion.
KEY WORDS:essential oil from Fructus Apliniae zerumbet(EOFAZ);human umbilical vein endothelial cels(HUVECs);oxi-
dized low density lipoprotein(ox-LDL);nitric oxide synthase(NOS);nitric oxide(NO)
  贵州地产特色民族药艳山姜为姜科山姜属植物
干燥成熟果实,具有温中燥湿,行气止痛,截疟的功
效,民间广泛用于治疗心腹冷痛,胸腹胀满,消化不
良,呕吐腹泻等症状,目前已作为贵州地产民族药被
收录于2003版《贵州省中药、民族药标准》[1]。但艳
山姜的化学成分和作用的现代研究甚少,目前仅见我
们课题组前期对艳山姜挥发油(FOFAZ)组分的分
析,及挥发油抗炎与对离体血管功能的药理作用的研
·7391·中国医院药学杂志2012年第32卷第24期Chin Hosp Pharm J,2012Dec,Vol 32,No.24
DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2012.24.003
究报道[2]。国外对艳山姜叶的研究和报道主要集中
于高血压、动脉粥样硬化、抑制血小板聚集、调血脂、
抗炎、镇痛、抗氧化等等药理作用[3]。但国外对艳山
姜的研究主要以叶作为药用部位,这与民族药艳山姜
以果实入药完全不同。本研究基于以上研究背景,建
立ox-LDL损伤脐静脉内皮细胞(HUVEC)的体外模
型,探讨艳山姜挥发油的保护作用及可能机制。
1 材料
1.1 艳山姜制备及鉴定 药材艳山姜采自贵州省
贞丰县,经贵阳医学院生药学与药用植物学教研室
陈祖云教授鉴定为姜科山姜属植物艳山姜Alpinia
zerumbet(Pers.)Burtt et Smith的干燥成熟果实,
其挥发油由本室制备,得率为1.3%。以气相色谱-
质谱联用(GC-MS)技术对挥发油的化学成分进行
分离分析。通过Nist98和wiley275.L谱库检索分
别鉴定各化学成分;经面积归一化法测定样品中的
各化学成分的相对百分含量。从艳山姜挥发油中分
离出了62个化合物,鉴定了其中的58个化合物,所
鉴定化合物的相对含量占挥发油总量的99.0%。其
中β-水芹烯(16.39%)、α-蒎烯(15.06%)、1,8-桉叶
油素(10.96%)、莰烯(10.12%)、α-蒎烯(9.28%)、
L-芳樟 醇 (4.03%)、樟 脑 (3.66%)、O-伞 花 烃
(3.38%)、β-月桂烯(3.19%)、L-龙脑(2.45%)、石
竹素(1.78%)、4-萜烯醇(1.76%),以上12个化合
物占鉴定总量的82.03%[4]。
1.2 试剂 氧化低密度脂蛋白(ox-LDL,广州奕源
生物科技公司);M199培养基、胰酶、特级胎牛血清
(GIBCO公司);一氧化氮合酶(NOS)与一氧化氮
(NO)试剂盒(南京建成生物工程研究所);I型胶原
酶、内皮细胞生长因子(sigma公司)。
2 方法
2.1 HUVEC分离培养及传代[5-6] 将提前预热
37℃、0.25%的胰蛋白酶和0.1%的胶原酶混合消
化液(1∶1)注入健康足月产妇的脐静脉内,置于
37℃水浴锅中孵育10min,收集脐静脉内的消化
液,重复3次,将消化液一并收集于离心管中,用预
冷的含20%胎牛血清的 M199培养液终止酶活性,
1 000r·min-1离心10min,弃上清,收集底层沉淀
物,加入含20%胎牛血清的 M199培养基,用吸管
轻轻吹打均匀,接种于100mL培养瓶,置于5%
CO2、37℃培养箱中培养,24h后更换培养液去除
未贴壁的细胞,然后每隔2~3d半量换液一次至细
胞生长融合。待细胞生长融合成单层细胞后,弃去
培养液,用无菌PBS冲洗2次,加入0.25%胰蛋白
酶适量,倒置显微镜下观察,当细胞回缩变圆后弃去
消化液,加入适量含20%胎血清的 M199培养基终
止消化,用吸管吹打制成细胞悬液,按1∶2比例将细
胞悬液接种于培养瓶中,置于培养箱中培养。
2.2 检测前处理 实验采用生长良好的3~4代
HUVEC,制成细胞悬液后,调整细胞浓度为2×104/
mL加入24孔板。培养至细胞基本融合,换成无血清
的 M199培养液继续培养24h,使细胞同步化。实验
分为对照组、模型组、艳山姜挥发油0.1μg·mL
-1组、
艳山姜挥发油0.01μg·mL
-1组。艳山姜挥发油采用
DMSO溶剂,DMSO终浓度为0.1%,对照组与模型组
给予终浓度为0.1%DMSO。各组给予相应溶剂或者
药物预先作用24h后,除对照组外,其余各组给予终
浓度为100μg·mL
-1的ox-LDL复制HUVEC损伤模
型,24h后分析各指标。
2.3 细胞的形态学 细胞经相应因素处理后,相差
倒置显微镜下观察形态学变化。其后,细胞经PBS
液漂洗2次,4%多聚甲醛固定30min,PBS洗3
次,吉姆萨染液中染色10~15min,流水冲洗,自然
风干后观察[7]。
2.4 NO分析 细胞经过检测前预处理后,吸取培
养液,-20℃冰箱保存,以备检测。NO检测利用
硝酸还原酶特异性将NO-3 还原成NO-2 ,通过显色
深浅测定NO-2 浓度的高低,具体操作根据试剂盒
说明书完成。
2.5 NOS分析 各组细胞经检测前预处理后,预
冷PBS洗涤3次,加入适量冰冷RIPA裂解液(使
用前每100μL RIPA裂解液加入1μL蛋白酶抑制
剂PMSF),吹打均匀,置冰上裂解30min,将各组细
胞裂解液分装于EP管中,4℃12 000r·min-1离心
10min,吸取上清液转移至新的 EP 管中,置于
-20℃备测。蛋白浓度采用BCA法定量,NOS分
型活性分析采用试剂盒法。
2.6 统计学处理 各组数据以均数±标准差(珚x±
s)表示,所有统计在SPSS 11.5统计软件上完成,方
差齐性分析采用 One-Way ANOVA法,两组间比
较采用t检验,P<0.05为差异有显著性,P<0.01
为差异有极显著性。
3 结果
3.1 形态学观察 相差显微镜下,可见对照组细胞
为单层,呈铺石状镶嵌排列,细胞之间排列紧密,呈
多角形,边界清楚。经与ox-LDL共同孵育后,细胞
间隙增宽,细胞收缩,胞膜皱缩,细胞边界不清,部分
细胞脱落。与ox-LDL组比较,EOFAZ两剂量组细
胞间隙变小,结果见图1。HUVEC经过吉姆萨染
色后,细胞核染成蓝紫色,胞浆染成浅红色,图2结
·8391· 中国医院药学杂志2012年第32卷第24期Chin Hosp Pharm J,2012Dec,Vol 32,No.24
果提示:对照组细胞较为均匀,为典型的铺石状,细
胞之间排列紧密,胞质边界清楚,呈多角形,胞核居
中,呈卵圆形;与ox-LDL共同孵育后,细胞间隙增
宽,细胞收缩,胞膜皱缩,形态不规则,部分细胞脱
落;与ox-LDL组比较,艳姜山挥发油组经预处理,
细胞间隙变小,细胞形态趋近正常。提示100μg·
mL-1 ox-LDL作用于 HUVEC 24h,导致内皮细胞
损伤,EOFAZ具有一定的保护作用。
图1 EOFAZ对ox-LDL诱导 HUVECs损伤的保护作用———倒置
相差显微镜观察(40×)
A.对照组;B.模型组(100μg·mL-1ox-LDL);C.EOFAZ(0.1μg·
mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1);D.EOFAZ(0.01μg·mL-1)+
ox-LDL(100μg·mL-1)
Fig 1 The protective effect of EOFAZ on HUVECs injury induced
by ox-LDL(inverted phase contrast microscope)(40×)
A.control group;B.model group(100μg·mL-1ox-LDL);C.EO-
FAZ(0.1μg·mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1);D.EOFAZ(0.01μg
·mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1)
图2 EOFAZ对ox-LDL诱导 HUVECs损伤的保护作用———吉姆
萨染色(100×)
A.对照组;B.模型组(100μg·mL-1ox-LDL);C.EOFAZ(0.1μg·
mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1);D.EOFAZ(0.01μg·mL-1)+
ox-LDL(100μg·mL-1)
Fig 2 The protective effect of EOFAZ on HUVECs injury induced
by ox-LDL(Giemsa staining)(100×)
A.control group;B.model group(100μg·mL-1ox-LDL);C.EO-
FAZ(0.1μg·mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1);D.EOFAZ(0.01μg
·mL-1)+ox-LDL(100μg·mL-1)
3.2 EOFAZ对ox-LDL诱导 HUVEC损伤NOS-
NO的影响 HUVEC与100μg·mL
-1 ox-LDL共
同孵育24h,细胞t-NOS与eNOS活力显著降低,
与空白对照组比较,差异显著。EOFAZ显著改善
ox-LDL所致t-NOS与eNOS活力的降低。ox-LDL
作用于 HUVEC 24h,细胞培养液中NO含量显著
降低,EOFAZ预处理后,显著提高细胞培养液中
NO的含量。iNOS活力各组未见显著性差异,提示
ox-LDL作用于 HUVECs 24h,主要影响eNOS,而
iNOS未见显著性影响。结果见表1和表2。
表1 EOFAZ对ox-LDL诱导 HUVECs损伤细胞裂解液
NOS活性的影响(珚x±s,n=5)
Tab 1 Ameliorated effect of EOFAZ on NOS activity in
HUVECs injury induced by ox-LDL(珚x±s,n=5)
组别
剂量
/μg·mL-1
tNOS  iNOS  eNOS
(U·mg-1·prot)
对照组 - 6.35±0.42  0.83±0.10  5.55±0.42
模型组 100  4.13±0.50a 0.74±0.62  3.39±0.46a
EOFAZ  0.1  6.13±0.49c  0.79±0.11  5.34±0.42c
0.01  5.07±0.38  0.72±0.09  4.35±0.36b
注:与对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,b P<0.05,c P<0.01
表2 EOFAZ对ox-LDL诱导 HUVECs损伤细胞培养液
NO水平的影响(珚x±s,n=5)
Tab 2 Increasing NO contents in medium of EOFAZ on
HUVECs injury induced by OX-LDL(珚x±s,n=5)
组别 剂量/μg·mL-1  NO/μmol·L-1
对照组 - 124.24±12.12
模型组 100  91.23±2.81a
EOFAZ  0.1  114.99±16.72b
0.01  101.16±9.60b
注:与对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,b P<0.05
4 讨论
内皮细胞损伤被认为是促使动脉粥样硬化的早
期关键环节,也是多种血管疾病发病和治疗的靶细
胞[8]。
NO是体内强大的血管舒张因子,对 AS病理
形成和发展具有阻抑作用[9]。但是,NO对人体具
有“双刃剑”的作用,合成过多或过少对机体都有损
伤作用:NO合成过多对细胞、组织有毒性作用;NO
水平下降不仅使血管舒张异常,而且其抗平滑肌增
殖、抑制血小板凝集作用也减弱,促进血管内血栓的
形成,加速AS的发展[10]。
EC通常存在两种 NOS,即eNOS和iNOS,
eNOS产生基础状态的NO,抑制平滑肌细胞增殖及
向血管内膜下迁移;抑制血小板黏附及聚集功能,阻
止血栓形成;抑制脂质过氧化及氧自由基的产生,使
细胞免受超氧阴离子损伤[11]。而iNOS在正常情
况下表达很少甚或不表达,但在炎症刺激时可高表
达而产生大量 NO,NO与超氧阴离子结合可形成
·9391·中国医院药学杂志2012年第32卷第24期Chin Hosp Pharm J,2012Dec,Vol 32,No.24
氧化度更高的亚硝基负离子,对EC有更强的损伤
作用。
Ox-LDL很大程度上影响了 NO的合成,低剂
量的ox-LDL可显著抑制eNOS继而抑制NO的合
成,但随着时间及浓度升高,ox-LDL对EC的损伤
作用加重,从而激活iNOS,使NO的生成增加,并与
更多的超氧阴离子结合,加剧对EC损害。因此在
本实验中,ox-LDL作用于 EC后,NO生成减少、
tNOS及eNOS活性降低,而对iNOS活性影响不
大,可能是由于ox-LDL对EC的损害尚未诱导iN-
OS激活,而仅仅抑制eNOS活性的抑制的程度
上[12]。而EOFAZ作用后,可增加 NO生成、提高
tNOS及eNOS活性,提示 EOFAZ对通过改善
eNOS-NO系统而对ox-LDL诱导 HUVECs产生
保护作用。
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[收稿日期]2012-05-21
[基金项目]广西科学基金项目(编号:桂科青0542042) [作者简介]兰顺,男,学士,副主任药师,研究方向:临床药学及药动学,电话:0771-
2186350,E-mail:lanshun889@sohu.com [通讯作者]孙可,男,副主任医师,研究方向:骨关节手术,电话:0771-2186564,E-mail:kenny3366@
hotmail.com
止血带对克林霉素在兔骨组织中分布的影响
兰顺,孙可,叶冬梅  (广西壮族自治区人民医院,广西 南宁530021)
[摘要] 目的:建立高效液相色谱法测定兔骨组织中的克林霉素,并对其在使用止血带后,在骨组织的分布特征进行研究。
方法:以乙腈-四氢呋喃-磷酸盐缓冲溶液(30∶1∶70,pH 5)为流动相,柱温40℃;流速0.8mL·min-1;以替硝唑为内标,以Luna
C18柱 (250mm×4.6mm,5μm)进行分离,检测波长为205nm。测定静脉注射克林霉素(20mg·kg
-1)后30,60,90,120min
(A、B、C、D)上止血带分别阻断血液循环30,60,90min实验组与未止血对照组的骨组织中药物含量。结果:克林霉素在10.58
~264.5μg·mL
-1范围内线性关系良好,日内RSD≤2.17%,日间RSD≤2.99%。实验组克林霉素含量与对照组比较,差异有
极显著性(P<0.01);相同止血时机,不同止血时间30,60,90min组之间比较,无显著性差异(P>0.05);不同止血时机组,A
组与B、C、D组比较差异有极显著性(P<0.01),B、C、D组骨组织的克林霉素含量较高,3组之间差异无显著性(P>0.05)。
结论:方法准确可靠、简便、重现性好,上止血带组骨组织中克林霉素含量明显低于无止血带组,止血时机是影响克林霉素骨
组织分布的主要因素。
[关键词] 克林霉素;止血带;高效液相色谱法;骨组织
[中图分类号]R94  [文献标识码]A  [文章编号]1001-5213(2012)24-1940-04
Effect of tourniquet on the distribution of clindamycin in bone tissue
·0491· 中国医院药学杂志2012年第32卷第24期Chin Hosp Pharm J,2012Dec,Vol 32,No.24