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狗肝菜多糖P2B对CCl_4致L-02肝细胞损伤的保护作用



全 文 :基金项目:广东省自然科学基金(编号:2015A030313585) ,国家中医药管理局行业专项(编号:201507004)
通讯作者:沈志滨 Tel:13724866019 E-mail:szb8113@ 126.com
狗肝菜多糖 P2B对 CCl4致 L-02肝细胞损伤的保护作用
许丹华1 何宇愿1 杨世豪1 李恺祺2 杨雄辉3 沈志滨1 (1. 广东药学院 广州 510006;2.中国药科大学药学
院;3.国药集团德众药业有限公司)
摘 要 目的:探讨狗肝菜多糖(P2B)对四氯化碳(CCl4)诱导的肝 L-02细胞损伤的保护作用。方法:培养人肝 L-02 细胞,
建立 CCl4肝细胞损伤模型,分组实验:正常对照组、CCl4损伤组和不同浓度的 P2B(0.125、0.25和0.5 mg·ml
-1)样品组。采用
MTT法检测生化分析培养液中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)以及细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛
(MDA)含量。结果:与 CCl4损伤组相比,各 P2B样品组细胞活力明显增强,上清液中 ALT、AST活性明显降低;细胞内 SOD明
显升高、MDA含量降低。结论:P2B对 CCl4诱导的体外 L-02肝细胞损伤均具有保护作用,随着浓度的增加,作用也随着增强,
其机制可能与其抗氧化作用有关。
关键词 狗肝菜多糖;肝损伤;四氯化碳
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1008-049X(2016)04-0675-03
Protective Effect of Diclipterachinensis Polysaccharide P2B on Carbon Tetrachloride-induced Injury of Liv-
er Cell Line L-02
Xu Danhua1,He Yuyuan1,Yang Shihao1,Li Kaiqi2,Yang Xionghui3,Shen Zhibin1(1. Guangdong Pharmaceutical University,Guan-
gzhou 510006,China;2. School of Pharmacy;3. Sinopharm Dezhong Pharmaceutical Co. Ltd.)
ABSTRACT Objective:To evaluate the protective effect of Diclipterachinensis polysaccharide P2B on liver cell line L-02 injury in-
duced by carbon tetrachloride (CCl4). Methods:The human liver L-02 cells were cultured,and the injury model was built by CCl4 .
The L-02 cells were divided into the normal control group,the CCl4-damaged group,and the P2B sample groups (0.125,0.250 and
0.500 mg·ml-1). The contents of alanine aminotransferase (ALT) ,aspartate aminotransferase (AST) ,superoxide dismutase (SOD)
and malondialdehyde (MDA)were determined by MTT assay. Results:Compared with the CCl4-damaged group,P2B could improve
the activity of L-02 cells,and the activity of AST and ALT in the supernatant was significantly reduced,and the content of SOD in the
cells was increased and that of MDA was decreased. Conclusion:P2B can significantly prevent L-02 cells from the damage induced by
CCl4 in a dose-dependent manner,and the mechanism may be related with the anti-oxidative activity of P2B.
KEY WORDS Diclipterachinensis polysaccharide;Hepatocyte injury;Carbon tetrachloride
狗肝菜为爵床科植物狗肝菜属狗肝菜(Di-
clipterachinensis L. Ness)的干燥全草,主产于福建、
台湾、广东、广西等地。味甘、苦,性微寒。具有清热
解毒、凉血止血、生津、利尿等功效。常用于感冒发
热,暑热烦渴,乳蛾,疔疮,便血,尿血,小便不利等
症。,前期工作表明,狗肝菜多糖保肝作用的活性部
位为相对分子质量小于 6 000 Da 的多糖部位,对已
分离得到的 6 000Da以下的均一多糖组分 P2B进行
了体外实验[1,2]。本文采用 CCl4损伤 L-02 肝细胞
作为体外肝细胞损伤模型,研究 P2B 对肝细胞损伤
的保护作用。CCl4可经肝细胞的细胞色素 P450 Fe
2+
作用产生 O2-,并通过自由基反应扩展程序产生·
CCl3等自由基。·CCl3生成后引起脂质过氧化而导
致细胞膜、细胞器损伤[3],从而选择维生素 E 为阳
性对照。本实验通过建立 CCl4体外肝损伤模型,研
究 P2B对 CCl4肝细胞损伤的保护作用,并初步探究
其作用机制,为狗肝菜多糖在预防和治疗肝损伤性
疾病提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验用肝细胞株:L-02 人胚肝细胞,购自广州
永津生物科技有限公司。狗肝菜(全草)购于广州
市清平市场,经广东药学院中药学院刘基柱副教授
鉴定为爵床科植物狗肝菜 Diclipterachinensis(L.)
Nees.。P2B由广东药学院中药楼 435 实验室提取
(对狗肝菜多糖的活性部位分子量小于6 000Da部位
进行分离纯化。采用二乙胺基乙基纤维素(DEAE-
52)离子交换层析法和葡聚糖凝胶 G-50 层析法,通
过凝胶渗透色谱法进行纯度鉴定,最终得到均一多
糖组分 P2B,P2B 相对分子质量为 4 925,纯度为
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中国药师 2016年第 19卷第 4期 China Pharmacist 2016,Vol.19 No.4
98%以上,批号为 20140306)。
1.2 试药
高糖 DMEM 培养基[赛默飞世尔生物化学制品
(北京)有限公司],批号:NZK1246;青链霉素混合
液(北京索莱宝科技有限公司) ,批号:20140624;胎
牛血清(杭州四季青) ,批号:140809;胰蛋白酶
(Gibco 公司) ,批号:20140706;二甲基噻唑二苯基
四哗溴盐(MTT,Sigma 公司) ,批号:MKBP4399V;二
甲亚砜(DMSO,阿拉丁公司) ,批号:C1411039;四氯
化碳(CCl4) (天津市科密欧化学试剂有限公司) ,批
号:20140806,丙 氨 酸 转 氨 酶 (ALT) ,批 号:
20141225,天冬氨酸转氨酶(AST) ,批号 20141228,
超氧化物歧化酶(SOD) ,批号:20141230,丙二醛
(MDA) ,批号 20141230,试剂盒均购于南京建成生
物工程研究所;维生素 E(Sigma公司) ,批号 V8030。
1.3 仪器
超净工作台(苏净集团苏州安泰空气技术有限
公司)二氧化碳恒温培养箱(Thermo)倒置显微镜
(Olympus)酶标仪(BioTek Instruments)。
1.4 MTT法测定细胞存活率
实验分组:设空白对照组、CCl4模型组(终浓度
为 6 mmol·L-1)、维生素 E(终浓度为 50 mmol·
L-1)+ CCl4组、相对分子质量小于 6 000 Da 多糖
(0.5 mg·ml-1)+ CCl4组、P2B(0.5,0.25,0.125 mg
·ml-1)+ CCl4 3 个样品组,每组设 6 个复孔。
待测细胞悬液于 96 孔培养板培养 24 h 后,每
孔加入 100 μl 终浓度为0.5 mg·ml-1的 MTT 溶液
(无血清培养基稀释)。培养箱继续培养 4 h 后,吸
弃 MTT 溶液后,每孔加入 150 μl DMSO,震荡 15
min至沉淀充分溶解后,于酶标仪 570 nm 处检测 吸
光度(A)值。
存活率计算:细胞相对存活率 =(试验组 A 值-
空白组 A值)/(对照组 A 值-空白组 A 值)×100%。
1.5 细胞培养上清液中 ALT、AST、SOD、MDA 检
测[4]
取上述贴壁生长的肝细胞,实验设空白对照组、
CCl4模型组 (终浓度为 6 mmol·L
-1)、维生素 E
(终浓度为 50 mmol·L-1)+ CCl4组、相对分子质量
小于 6 000Da 多糖组(0.5 mg·ml-1)、P2B(0.5,
0.25,0.125 mg·ml-1)+ CCl43 个样品组,每组设 3
个复孔。按照分组分别加入 CCl4、不同质量浓度的
多糖、维生素 E 及培养液,各组继续培养 24 h 后,
收集培养上清液,根据试剂盒说明,测定 ALT、AST、
SOD、MDA的吸光度(A)值。通过查找标准曲线,根
据 A值计算相应酶活力值。
1.6 统计学处理
采用 SPSS 20.0 统计软件处理数据。结果数据
以 珋x±s 表示,比较采用 t 检验双样本等方差假设统
计学处理进行比较分析,双尾 P<0.05为差异有统计
学意义。
2 结果
2.1 P2B对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤存活率的影响
MTT法测定结果如表 1 所示。CCl4损伤后模型
组细胞存活率明显降低,仅为(62.16±1.62)%。正常
组与 CCl4模型组差异有统计学意义(P<0.01)。狗肝
菜多糖 P2B各剂量组与 CCl4模型组比较,细胞存活
率显著提高,多糖浓度越高,效果越好,存在剂量效应
关系。各多糖组与 CCl4模型组比较,差异有统计学意
义(P<0.01)。结果提示狗肝菜多糖 P2B能够显著提
高 CCl4损伤 L-02肝细胞的存活率。
表 1 P2B对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤存活率
的影响(%,珋x±s,n=6)
组别 存活率
空白组 96.02±5.23
CCl4模型组 62.16±1.62a
维生素 E组 93.44±2.07b
相对分子质量小于 6000 Da 多糖组 80.54±5.24b
P2B 高剂量组(0.5 mg·ml-1) 89.50±2.79b
P2B 中剂量组(0.25 mg·ml-1) 82.97±2.30b
P2B低剂量组(0.125 mg·ml-1) 78.43±2.04b
注:与空白组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.01。
2.2 P2B 对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤培养上清中
ALT、AST的影响
实验结果如表 2 所示。CCl4模型组的 ALT 和
AST水平均较空白对照组明显升高(P<0.01) ,提示
CCl4损伤肝细胞后,促进了肝细胞内肝功能相关
表 2 P2B对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤中 ALT、
AST的影响(U·L-1,珋x±s,n=3)
组别 ALT AST
空白组 0.67±0.64 0.83±0.76
CCl4模型组 11.01±1.56a 9.17±0.83a
维生素 E组 3.42±2.11 2.04±1.77
相对分子质量小于 6000Da多糖组 3.50±1.44 4.86±0.53
P2B高剂量组(0.5mg·ml-1) 1.13±0.85c,e 2.94±0.17c,d
P2B中剂量组(0.25mg·ml-1) 4.82±1.14d,d 4.35±0.35c,d
P2B低剂量组(0.125mg·ml-1) 7.58±0.85b,d 7.00±0.31b,d
注:与空白组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.05,cP<0.01;与
维生素 E组比较,dP<0.05,eP<0.01。
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www.zgys.org 研究论文
酶 ALT和 AST的释放。阳性对照维生素 E 组和各
多糖处理组中的 ALT 与 AST 水平均比 CCl4模型组
降低,P2B各剂量组存在剂量效应关系。P2B高、中
剂量组的 ALT与 AST水平与 CCl4模型组比较,差异
有统计学意义(P<0.01)。结果提示 P2B 能够显著
改善 CCl4致 L-02肝细胞损伤的肝功能相关酶的释
放。
2.3 P2B 对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤培养上清中
SOD、MDA的影响
CCl4损伤后模型组的肝细胞中丙二醛(MDA)
含量明显升高(P<0.01) ,超氧化物歧化酶(SOD)的
活性明显降低(P<0.01) ,提示 CCl4损伤引起了 L-02
肝细胞抗氧化能力的下降。P2B 各剂量组的 MDA
含量与 CCl4模型组比较,差异均有统计学意义(P<
0.01) ,并存在剂量效应关系,其中 P2B 的高剂量组
抑制 MDA含量升高的能力与阳性药物维生素 E 组
的能力相当。各剂量组 SOD 活力仍可维持在较高
的水平,并且上述变化呈一定的量效关系,结果见
表 3。结果提示 P2B 能够提高 CCl4损伤正常 L-02
肝细胞的抗氧化能力。
表 3 P2B对 CCl4致 L-02 肝细胞损伤中 MDA、
SOD的影响(珋x±s,n=3)
组别
MDA
(nmol·mgprot-1)
SOD
(U·mgprot-1)
空白组 4.89±0.19 9.35±0.50
CCl4 模型组 29.70±3.93a 4.27±1.20a
维生素 E组 6.25±0.35 7.12±0.57
相对分子质量小于 6000 Da 多糖组 13.79±0.46 5.65±0.69
P2B 高剂量组(0.5 mg·ml-1) 6.84±0.15c,e 6.71±0.40b,d
P2B 中剂量组(0.25 mg·ml-1) 9.93±0.38c,d 5.97±0.31b,d
P2B低剂量组(0.125 mg·ml-1) 18.77±0.50c,d 5.62±1.15b,d
注:与空白组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP<0.05,cP<0.01;与
维生素 E组比较,dP<0.05,eP<0.01。
3 讨论
体外的实验模型由于不消耗动物,不受机体其
他系统的影响,模型稳定,容易控制,并且经济便宜,
在保肝药物的研究中起到了很重要的作用,体外实
验适用于筛选试验,后续体内验证。
研究结果显示,CCl4模型组可明显降低 L-02 肝
细胞的存活率,明显升高 L-02肝细胞培养上清液中
的 AST、ALT活性以及 L-02肝细胞内的 MDA含量,
同时可明显降低 L-02 肝细胞内的 SOD 活力。P2B
各剂量组与模型组相比,L-02 肝细胞存活率显著上
升 AST、ALT 活性显著降低,同时 L-02 肝细胞中
MDA的活力显著升高,但是 L-02 肝细胞中 SOD 含
量的变化不明显。说明 P2B 对 CCl4 诱导的体外 L-
02肝细胞损伤均具有保护作用。
其主要机制为 CCl4可与肝细胞的细胞色素
P450结合反应产生·CCl3,其自身能结合核酸、蛋
白,造成肝细胞功能障碍;另外,·CCl3还可以生成
活性更强的 CCl3OO·、OH·等自由基·,这些自由
基会导致 DNA键断裂,也可以攻击生物膜中的多不
饱和脂肪酸,促发膜脂质过氧化链式反应。双链脂
肪酸过氧化(聚合)可导致 MDA 形成增多,MDA 可
作用于核因子 NF-KB,使白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤
坏死因子-α(TNF-α)等致炎因子基因表达、释放增
加;脂质过氧化物可损伤生物膜,使肝细胞膜通透性
增加,从而导致 ALT 与 AST 等酶的释放增加[5,6]。
SOD是细胞内主要的防御性抗氧化酶,能够清除自
由基,减轻脂质过氧化链式反应,保护各种生物膜的
结构稳定与功能完整。CCl4可导致 SOD 活性降低,
清除自由基功能受抑制,从而加重脂质过氧化链式
反应,并导致肝细胞死亡[7]。
参 考 文 献
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