全 文 :泰山照山白提取物对过氧化损伤的
PC12 细胞的保护作用*
李福荣1 胡月华2 张 伟1 韩俊芬1 游桂荣1 邢郦健1
(1.泰山医学院药物化学教研室,山东 泰安 271016;2.泰山医学院附属泰山医院,山东 泰安 271000)
摘要:目的 研究泰山照山白提取物(RME)对氧化损伤的神经细胞株(PC12)炎症反应的影响及与凋亡的关
系,探讨药物抗炎以及抗凋亡效应的可能机制。方法 体外培养 PC12,RME 三个浓度预处理,加入 H2O2 诱导氧
化损伤,MTT 比色法检测细胞存活率,ELISA 测定培养液中白介素 - 1β(IL - 1β)和肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)
含量、免疫荧光显微镜检测细胞凋亡率及凋亡的细胞形态变化。结果 与正常对照组相比,经 H2O2 损伤后,细胞存
活率降低 (P < 0. 05、P < 0. 01)、而 IL - 1β和 TNF - α 的释放量增加(P < 0. 05、P < 0. 01)、凋亡细胞数目增多并呈
现典型的凋亡形态学改变。而 RME 各剂量组预处理能提高细胞存活率(P < 0. 05、P < 0. 01)、降低细胞上清液 IL
- 1β和 TNF - α 含量(P < 0. 05、P < 0. 01)、降低细胞凋亡率、改善细胞的凋亡形态。结论 RME可抑制 H2O2 诱导
的神经细胞株氧化应激性炎性损伤和凋亡,提高细胞存活率,其作用机制可能是通过抑制凋亡转导途径而实现的。
关键词:泰山照山白提取物;氧化应激;神经细胞;凋亡
中图分类号:R392. 1 文献标识码:A 文章编号:1004-7115(2003)03-0170-03
doi:10. 3969 / j. issn. 1004-7115. 2013. 03. 004
Rhododendrom micranthum Turcz. inhibits injury in H2O2 damaged nerve cell lines PC12
LI Fu - rong1 HU Yue - hua2 ZHANG Wei1 HAN Jun - fen1 YOU Gui - rong1 XING Li - jian1
(1. Dept. of Pharmaceutical Chemistry,Taishan Medical College,Taian 271016,China;
2. Taian Center Hospital,Taian 271000,China)
Abstract:Objective:To investigate the effect of extract of Rhododendrom micranthum Turcz.(RME)against inflamma-
tion reaction of oxidative damage in nerve cell lines PC12 induced by hydrogen peroxide (H2O2)and the possible mecha-
nism. Aim Cultured in vitro,PC12 cells was pretreatment with three concentration of RME before injured induced by
H2O2,MTT assay was used to detect cell viability,ELISA to detect content of IL - 1β and TNF - α in culture solution,
immunofluorescence microscopy was used to determine the expression of caspase - 3. Results Compared with injured group,
RME of three concentrations all separately increased the cell viability and reduced the contents of IL - 1β and TNF - α and
the apoptotic percentage of PC12 cells. (P < 0. 05 and P < 0. 01 respectively),The typical apoptosis morphology was
changed. Conclusion RME inhibit the H2O2 - induced apoptosis in nerve cell lines PC12. The mechanism may via Inhibi-
tion of apoptosis transduction pathways
Key words:Rhododendrom micranthum Turcz;hydrogen peroxide;oxidative stress;apoptosis
泰 山 照 山 白 为 杜 鹃 花 科 植 物 照 山 白
(Rhododendrom micranthum Turcz)的枝叶。其中含
有各种黄酮类成分如金丝桃苷及多种皂苷、鞣质、油
脂和挥发油等,传统用于祛痰止咳及活血通络等,
有研究显示其浸膏不仅具有平喘、解痉等作用[1 - 2],
还对舒张动脉平滑肌、降低实验性高血压发挥一定
的作用。但是泰山照山白总黄酮对于氧化损伤的神
经细胞的作用尚未见报道。
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泰 山 医 学 院 学 报
JOURNAL OF TAISHAN MEDICAL COLLEGE Vol. 34 No. 3 2013
* 基金项目:泰安市科技局科技发展计划项目( 项目编号: 20103003) 。
作者简介:李福荣( 1970—) ,女,山东泰安人,副教授,硕士,主要研究方向: 中药有效成分提取及初步活性。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
1. 1. 1 材料 神经细胞株 PC12 购于中科院生化
细胞所。兔抗人 caspase - 3 多克隆抗体、TNFα、IL
- 1β酶联免疫试剂盒购于南京凯基生物科技发展
有限公司。二甲基亚砜(DMSO)为北京化工厂产
品;RPMI - 1640 培养基、胎牛血清购自 GIBCO 公
司;MTT购自 Sigma 公司;胰蛋白酶 - EDTA 消化液
购自北京 Solarbio科技有限公司。
1. 1. 2 照山白提取物(RME)的制备 取夏末采收
泰山照山白药材 250 g,加入 8 倍量 75%乙醇浸泡
过夜,加热回流提取,真空抽滤,滤渣重复上述操
作合并滤液,50 ℃减压旋转蒸干,洗脱所含木毒素,
浓缩蒸干即得 RME浸膏 58 g 。用 80%乙醇定容至
10mL,微孔滤膜过滤除菌,存于 4 ℃冰箱。
1. 1. 3 细胞培养及干预 将 PC12 细胞株置于
37℃,5%CO2 孵箱培养,以 10% FBS的 RPMI - 1640
培养液调整适当的细胞密度,接种于 25 ml 的细胞
培养瓶。细胞生长至融合率达 70% ~ 80%时,无血
清培养 12 h使细胞同步化于 G0 期,加 RME进行预
处理 24 h。分组如下:正常对照组:仅加入 DMEM
培养基;损伤组:H2O2(150 μmol·L
-1) ;RME 低、
中、高剂量预处理组: (10、20、50 μg·L -1) ,预处
理后加入 H2O2 作用 12 h。
1. 2 方法
1. 2. 1 MTT法检测细胞增殖 取对数生长期细胞,
制成 1 × 105 /ml 的细胞悬液,接种于 96 孔培养板,
每孔加细胞悬液 100 μl 培养过夜,PBS 洗涤,按照
上述分组处理继续培养 24 h 后,加入 MTT 溶液(
5mg /ml)10 μl 培养 4 h,弃去各孔内液体,加入
100 μl二甲基亚砜,振荡器振荡 5 min,室温放置 10
min,全自动酶标仪上测定各孔 A490 nm 值,取 3 孔
平均值计算细胞抑制率:抑制率% =(1 -实验组 A
值 /对照组 A值) × 100%。
1. 2. 2 ELISA 法检测上清 TNFα、IL - 1β 含量 细
胞分组以及处理同上,收集各分组细胞培养上清液,
ELISA 法检测 TNFα、IL - 1β的产生量,操作按试剂
盒说明进行,酶标仪 450 nm 处测定 A 值。
1. 2. 3 免疫荧光组织化学法检测 caspase - 3 的表
达 调整 PC12 细胞密度为 1 × 106 /ml ,制作细胞爬
片,培养于 6 孔板内,待细胞贴壁过夜后加入无血
清 RPMI - 1640 培养液 12 h,使细胞同步化。加入
三个浓度的 RME 预处理 12 h 后,加入 H2O2(150
μmol·L -1)损伤 12 h,加入 caspase - 3 一抗孵育,
4 ℃过夜,PBS洗涤 3 次,加入二抗孵育 2h,PBS冲
洗,磷酸甘油缓冲液封片,免疫荧光显微镜观察。
1. 2. 4 统计学处理
采用 SPSSV13. 0 统计软件,标本平行重复检测 3 次
取均值,计量资料用 珋x ± s 表示,多组资料之间比较
用方差分析。
2 结 果
2. 1 RME对损伤 PC12 细胞存活率的影响 与空白
对照组相比,H2O2 模型组的细胞存活率明显降低(
63. 72%,P < 0. 01) ;经 RME预处理后,细胞存活率
升高为 73. 71% 、82. 76% 和 89. 27%,与 H2O2 损
伤组比较,差异显著(P < 0. 05,P < 0. 01)。见图
1。
图 1 MTT检测 RME对细胞活性的影响
注:* P < 0. 01vs对照组,#P < 0. 05vs损伤组,##P < 0. 01vs损伤组
A:正常对照组;B:损伤组;C:10 μg·L -1 RME;D:20 μg·L -1
RME;E:50 μg·L -1RME
2. 2 RME 对培养液上清 TNFα、IL - 1β 含量的影
响 TNFα、IL - 1β 等炎性细胞因子是引起慢性炎症
和严重损伤的重要因素。实验结果表明,与空白对
照组比较,H2O2 模型组 IL - 1β 水平增加 51. 34%
(P < 0. 01) ,TNFα 含量增加 37. 49%(P < 0. 01) ;而
与 H2O2 模型组比较,RME 预处理组的 TNFα 分别
降低 31. 15%、25. 52% 和 20. 52%(P < 0. 05,P < 0.
01) ;IL - 1β 含量分别下降为 37. 01%、21. 77%和
20. 56% (P < 0. 05,P < 0. 01)。见图 2、图 3。
图 2 RME对培养液上清 TNFα含量的影响
注:* P < 0. 01vs对照组,##P < 0. 05vs损伤组
A:正常对照组;B:损伤组;C:10μg·L -1 RME;D:20 μg·L -1
RME;E:50 μg·L -1RME
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图 3 RME对培养液上清 IL - 1β含量的影响
注:* P < 0. 01vs对照组,##P < 0. 05vs损伤组
A:正常对照组;B:损伤组;C:10μg·L -1 RME;D:20μg·L -1
RME;E:50 μg·L -1RME
2. 3 RME预处理对 PC12 凋亡的影响 与空白对照
组比较,H2O2 损伤 12 h后,PC12 细胞 caspase - 3 的
表达明显增加,而 RME 三个剂量组均可明显降低
PC12 细胞 caspase - 3 的表达,且呈剂量依赖性效
应。见图 4。
图 4 RME干预对 PC12 细胞 caspase - 3 表达的影响
A:正常对照组;B:损伤组;C:10μg·L -1 RME;D:20μg·L -1
RME;E:50μg·L -1RME
3 讨 论
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发病
原因十分复杂,现普遍认为是一种以神经纤维缠结、
β -淀粉样蛋白斑形成、神经元丢失为主要病理特
征的进行性退化性神经系统变性疾病,发病机制尚
未明了,但目前研究认为脑内的慢性炎症反应继而
诱发神经细胞的凋亡可能是其重要发病机制之一,
而氧化应激诱发的自由基损伤是导致神经元凋亡的
根本原因,因此抗氧化是保护神经元的有效途
径[3 - 4]。H2O2 是诱导氧化应激反应的活性氧之一,
其在体内代谢过程中产生的 OH -是氧化性最强的
氧自由基,可自由进入细胞,在许多神经元细胞培养
模型中可引起细胞损伤,因此本研究以 H2O2 作为
损伤因素处理细胞,制备氧化应激损伤模型,研究中
药照山白的抗氧化作用。
据《本草纲目》记载,照山白具有活血、通络、祛
风、散寒等功效,改善全身的血液循环,固标治本,扶
正驱邪。已有研究显示,服用 20%照山白酊,经临
床观察 200 例,降压总有效率为 74%。有研究显
示,照山白酊剂中主要药效成分金丝桃苷,具有抗
炎、解痉、利尿、止咳、降压、降低胆固醇、蛋白同化、
局部和中枢镇疼以及对心、脑血管的保护作用等多
种生理活性,是一种重要的天然产物。能有效抑制
缺氧缺糖 -再灌注损伤后脑片甲躜(formazan)含量
下降,增加缺血区脑片皮层和纹状体的存活神经元
数目,使神经元细胞形态完整,分布良好。抑制
SOD、LDH及谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)活性的
下降。其作用机制可能与自由基清除,抑制 Ca2 +内
流及抗脂质过氧化物形成等有关[5 - 6]。
本研究中经 H2O2 损伤后 PC12 细胞的存活率
下降;介导炎性损伤的重要的白介素家族成员
TNFα、IL - 1β 的合成与表达增加;caspase - 3 的表
达也明显增高。提示 TNFα、IL - 1β 在早期的氧化
损伤刺激时释放量增多,是参与氧化损伤、凋亡的重
要细胞因子。而照山白总黄酮预处理后,则显示可
明显抑制炎性细胞因子 TNFα、IL - 1β 的合成与表
达;抑制凋亡相关蛋白 caspase - 3 表达,且此效应呈
剂量依赖性。
本研究结果提示,抑制炎症反应的发生、保护细
胞免于炎性损伤以至于凋亡可能是照山白总黄酮发
挥抗氧化和抑制神经细胞株 PC12 凋亡的作用机
制。
参考文献:
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(收稿日期 2012 - 11 - 28)
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