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国际医药卫生导报 2006年 第12卷 第17期(半月刊)IMHGN
余甘子水解单宁成分对血管壁细胞的影响
呙爱秀
湖南省环境生物职业技术学院附属医院 湖南衡阳 421001
摘 要 目的 观察具有高度抗氧化活性的余甘子水解单宁化合物1,6-di-o-galloyl-b-d-glucose (Phy-16)对动脉
内皮细胞粘附性及动脉平滑肌细胞增殖的影响。方法 ①人脐静脉内皮细胞(ECV-304)经Phy-16预处理后,加入
氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)共同孵育,测定其培养液MDA含量,并加入单核细胞,观察内皮细胞对单核细胞的
粘附率;②用phy-16作用于大鼠主动脉平滑肌细胞后,用ox-LDL与平滑肌细胞孵育,用MTT法观察平滑肌细胞的增
殖效应。结果 Phy-16抑制ox-LDL导致的内皮细胞培养液MDA升高,并且能抑制ox-LDL所诱导的内皮细胞对单核细
胞粘附率的升高,同时有促使平滑肌细胞增殖的效应。结论 Phy-16有降低血管内皮细胞与单核细胞粘附及促进平
滑肌细胞增殖的作用。
关键词 水解单宁 内皮细胞 增殖
动脉粥样硬化是危害人类健康的一类主要疾病,大
量的研究表明低密度脂蛋白(LDL)在体内的氧化产物
氧化型低密度脂蛋白(oxidized LDL, ox-LDL)是造
成动脉粥样硬化发生发展的重要因素之一[1],大量的临
床研究也表明抗氧化剂如丙丁酚、维生素E等可显著降
低动脉粥样硬化的发生、发展[2]。
现代医药研究表明中药余甘子(Phyllanthus
embolica L.)有较强的心血管活性,富含单宁类化合
物,对动脉粥样硬化有较好疗效[3]。本实验用的1,6-
di-o-galloyl-b-d-glucose (Phy-16)即来源于余甘子新
的水解单宁类成分[4]与抑制血小板功能,抑制炎症反应
[5]等方面有较好作用的corilagin化学结构相似,其对
血管内皮粘附及血管平滑肌的增殖作用仍未见报道。
1 材料和方法
1.1 实验材料
1.1.1 细胞 ECV-304(人脐静脉内皮细胞株),购自
中国科学院上海药物研究所;人外周血单核细胞,密度
梯度离心法制备;大鼠主动脉平滑肌细胞,酶消化法原
代培养。
1.1.2 样品与试剂 Phy-16购自中科院上海药物所;
培养液RPMI1640和DMEM均由GIBCO BRL生产;特级无
支原体新生牛血清由杭州四季青生物工程材料研究所生
产,中国药品生物制品检定所监制;MTT(溴化四唑
蓝),胶元酶Ⅱ型,弹性蛋白酶,维生素E均由Sigma
生产;常用化学试剂均为分析纯;医用净化工作台,
苏州净化设备公司产,YJ-1450型;二氧化碳培养箱,
德国Hereaus公司生产;倒置相差显微镜,日本Olympus
公司生产,BH-2型;生物显微镜:日本Olympus公司
生产,CK-2型。本实验用氧化LDL(ox-LDL)1mg/ml
参照文献[6]自行制备。
1.2 实验方法
1.2.1 单核细胞粘附率的测定
实验分8组,即空白组、LDL组、ox-LDL组、维
生素E组、及4个浓度的加药组(0.083,0.83,8.3,
83umoL/ml)。
将人脐静脉内皮细胞(ECV-304)用含15%新生牛
血清的RPMI1640培养基按常规方法在37℃ CO2培养箱中
进行传代培养,待其贴壁生长达到80%的融合状态后,
用0.05%的胰蛋白酶消化、分离,终止消化反应,吸
出少量细胞悬液计数后,将细胞悬液以1×105个/ml的
密度接种,每孔1ml,用上述培养基继续培养。待细
胞贴壁后,给药组加入不同浓度的样品,其余各组加
相同体积生理盐水,继续培养3 0分钟后,空白组加
PBS,LDL组加LDL,ox-LDL组、维生素E组及样品组
加ox-LDL,每孔均为100μL,继续置于37℃ CO2培
养箱中培养。4小时后每孔吸取培养液1ml,按说明书测
定MDA含量。
调整每孔的单核细胞细胞数为3.24×105个,置于
37℃ CO2培养箱中培养;1小时后每孔吸取培养液100
μL进行细胞计数。
MDA含量的计算见公式1,单核细胞粘附率的计算
见公式2
1.2.2 主动脉平滑肌细胞增殖抑制实验(改良MTT
法)[ 7 ]
设空白组1组,其余分为8组,即阴性对照组、LDL
组、ox-LDL组、维生素E组、Phy-16四个浓度加药组
(0.1、0.01、0.001、0.0001mmoL/L)。
将3 ~8代贴壁生长的大鼠主动脉平滑肌细胞用胰
中图分类号:R969.1 文献标识码:A 文章编号:1007-1245(2006)17-0140-03
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酶常规消化后,用含20%小牛血清的DMEM培养基将细胞
浓度调整为1×105个/ml,每孔80μL,继续培养。
细胞贴壁后各治疗组加入ox-LDL同时加入各浓度受试样
品、维生素E,同时设单独的各浓度受试样品组,继续培
养8小时。维生素E的终浓度为0.1mmoL/L,LDL及ox-LDL
的终浓度为50μg/ml,各治疗组Phy-16的终浓度分别为
0.1、0.01、0.001、0.0001 mmoL/L。细胞和药物在37
℃、含5% CO2培养箱中孵育12h后,每孔加入MTT液
20μL,培养4h。然后每孔加入三联液溶解100μL,在
37℃ CO2培养箱中放置12h后,用酶标仪在570nm单波
长下测定各孔的OD值。
1.2.3 结果处理
结果用(x±S)表示,统计分析采用方差分析和q检
验,以P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 Phy-16对氧化型低密度脂蛋白促单核细胞粘附
的影响
2.1.1 Phy-16对内皮细胞培养液MDA的影响 ox-
LDL脉内皮细胞相互作用后,使细胞培养液MDA浓度升
高,维生素E使此作用下降。除极低剂量组外,Phy-
16组的MDA的含量均低于LDL组,见图1A。
2.1.2 对内皮细胞粘附的影响 ox-LDL组与LDL组
相比,单核细胞粘附率增高,加入维生素E后单核细胞粘
附率明显下降。除极低剂量组外,各Phy-16组的单核细
胞粘附率均低于ox-LDL组,且随浓度的升高,粘附率
降低,见图1B。
图1 Phy-16对氧化型低密度脂蛋白促单核细胞粘附的影
响A组:等量PBS; B组:LDL组(50mg/L); C组:LDL组
(50mg/L);D组:维生素E(0.1mmol/L) + ox-LDL(50mg/
L);E组: Phy-16(0.083mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); F
组:Phy-16(0.83mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); G组: Phy-
16(8.3mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); H组:Phy-16(83mmol/
L) + ox-LDL(50mg/L)。
注: ##: 与B组相比 p<0.01; **: 与C组相比 p<0.
01
2.2 Phy-16对平滑肌细胞增殖的影响
2.2.1 Phy-16对氧化型低密度脂蛋白所致平滑肌细
胞增殖的影响 ox-LDL与大鼠主动脉平滑肌细胞
(VSMC)作用后,光密度明显增加。如预先加入维生
素E,ox-LDL使VSMC光密度下降(低于ox-LDL组)。
除极低剂量以及低剂量外,治疗组的中剂量组和高剂量
组的吸光度值均高于ox-LDL组,且吸光度随样品浓度
的升高而升高。见图2A。
2.2.2 Phy-16对大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响
除极低剂量组外,Phy-16各组吸光度均明显高于阴性对
照组,且随浓度的升高而升高,见图2B。
图2 Phy-16对平滑肌细胞增殖的影响
A组:等量PBS; B组:LDL组(50mg/L); C组:LDL组(50mg/
L); D组:维生素E(0.1mmol/L) + ox-LDL(50mg/L);E
组:Phy-16(0.0001mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); F组:
Phy-16(0.001mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); G组: Phy-
16(0.01mmol/L) + ox-LDL(50mg/L); H组: Phy-16(0.
1mmol/L) + ox-LDL(50mg/L)。
注:A图 ##:与B组相比 p<0.01; **: 与C组相比p
<0.01;B图 *:与A组相比 p<0.05; **:与A组相比p
<0.01。
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3 讨论
尽管动脉粥样硬化的发生机制至今尚未完全阐明,
但内皮自由基氧化损伤和内皮下平滑肌增殖在动脉粥样
硬化过程中扮演重要角色,减轻或防止内皮的自由基损
伤作用,抑制内皮下平滑肌增殖,目前认为是防止动
脉粥样硬化的有效措施[7]。
本实验中我们发现,ox-LDL与内皮细胞作用后,
培养液脂质过氧化物MDA含量显著增高,说明内皮细胞
被损伤,发生了脂质过氧化,加入单核细胞后,单核
细胞粘附到内皮细胞的数量也明显增高,这再次验证了
ox-LDL有促进单核细胞与血管内皮细胞粘附的作用。加
入天然抗氧化剂Phy-16后不仅能使MDA降低,还能使单
核细胞与内皮细胞的粘附率显著降低,且表现出一定的
量效关系。
很多实验研究发现,ox-LDL在穿入到血管内皮层下
以后,不仅能够刺激动脉平滑肌细胞由收缩型向分泌型
转化[8],还能促使动脉平滑肌细胞增殖[8],使其由动
脉中膜迁移到内膜,吞噬大量脂质后最终形成泡沫细
胞。本次实验再次证明了ox-LDL对主动脉平滑肌细胞
的促增殖作用和抗氧化剂维生素E对此的拮抗作用。
ox-LDL促进平滑肌细胞增殖的确切机制至今尚无定论,
大多数研究表明ox-LDL主要是通过上调细胞内细胞核增
殖抗原(PCNA)[9],加速相关的细胞周期调控蛋白如
P21、P57与PCNA的结合来促进细胞增殖。然而本实验
提示,天然抗氧化剂Phy-16单用或与ox-LDL合用均有促
平滑肌增殖作用,单用时的促增殖作用还有一定的剂量
依赖性,故推测药物的抗自由基氧化作用和抑制平滑肌
增殖作用在抗动脉粥样硬化中可能存在不一致现象。动
脉粥样硬化时平滑肌增值机制与Phy-16的促增殖作用是
否存在差异,这两种条件下增殖的平滑细胞是否也存在
差异,这有待进一步的研究。
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收稿日期:2006-04-24
药 物 研 究