全 文 :[基金项目]国家自然科学基金(编号:81460638,81360671) [作者简介]胡娜,女,硕士研究生,研究方向:临床检验诊断学,电话:0993-
2855827,E-mail:1441599869@qq.com [通讯作者]曹文疆,男,副主任技师,电话:0993-2855828,E-mail:cwjwxc@163.com;程江,男,主任技
师,研究方向:临床检验诊断学,电话:0993-2855827,E-mail:jyk6857@vip.163.com
香青兰总黄酮对血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖与迁移的影响
胡娜1,曹文疆1,2,袁勇2,王新春2,王洋洋2,王艳芳2,程江1,2 (1.石河子大学医学院,新疆 石河子832002;2.石河子
大学医学院一附院,新疆 石河子832008)
[摘要] 目的:研究香青兰总黄酮对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的大鼠主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)增殖与迁移的作用。
方法:采用贴壁法培养大鼠胸主动脉平滑肌细胞,以 AngⅡ 为诱导剂,建立 VSMC细胞增殖的模型,分别应用质量浓度为
10-7 mol·L-1 AngⅡ以及AngⅡ+不同浓度香青兰总黄酮组(25,50,100 mg·L-1)作用24 h,并设空白对照组进行比较。采
用 MTT法检测细胞的增殖;transwel法检测细胞的迁移;免疫组化法检测细胞内增殖细胞核抗原(PCNA)的表达水平。结
果:与对照组比较,AngⅡ组能显著刺激大鼠VSMC的增殖和迁移,香青兰总黄酮不同剂量组联合AngⅡ可在一定程度上抑
制AngⅡ诱导的VSMC增殖,迁移以及细胞内PCNA的表达,且呈现一定的剂量依赖关系趋势。结论:香青兰总黄酮具有抑
制AngⅡ诱导VSMC增殖与迁移的作用。
[关键词] 香青兰总黄酮;血管紧张素Ⅱ;血管平滑肌细胞;增殖;迁移
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2016)07-0540-04 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2016.07.05
Inhibitory effects of dracocephalum total flavones against proliferation and migration of vascular
smooth muscle cels induced by AngⅡ
HU Na1,CAO Wen-jiang1,2,YUAN Yong2,WANG Xin-chun2,WANG Yang-yang2,WANG Yan-fang2,
CHENG Jiang1,2(1.Medical Colege,Shihezi University,Xinjiang Shihezi 832000,China;2.The First Affiliated Hospital of
Medical Colege,Shihezi University,Xinjiang Shihezhi 832008,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To explore the possible mechanism of pharmacological activity of tilianin by observing the effects of
Dracocephalum total flavoes on proliferation and migration of rat vascular smooth muscle cels(VSMCs)induced by AngⅡ.
METHODS VSMC were primary cultured by tissue sticking method.Cel proliferation model was established by stimulation
with AngⅡ,Cel proliferation model as established by stimulation with 10-7 mol·L-1 AngⅡ.After AngⅡstimulation,cels
were treated with three dose of Dracocephalum total flavoes(25,50,100 mg·L-1)of 24 hours,and a control group;MTT as-
say was used to evaluate the proliferation of cels.Transwel assay was used to evaluate the migration of cels.The expression
of intracelular proliferating cel nuclear antigen(PCNA)were measured by immunohistochemistry.RESULTS Compared with
control group,three dose groups of Dracocephalum total flavoes could inhibit,in varying degrees,the proliferation,migration
and expression of intracelular PCNA of VSMCs induced by AngⅡ,in a dose-dependent manner.CONCLUSION The Draco-
cephalum total flavoes could inhibit the proliferation and migration of VSMC induced by AngⅡ.
KEY WORDS:Dracocephalum total flavoes;AngⅡ;vascular smooth muscle cel;proliferation;migration
香青兰总黄酮(Dracocephalum Moldavica to-
tal flavones,TFDM)是从新疆特色资源香青兰中提
取得到的一类天然黄酮类活性成分,具有降血
脂[1-3]、抗氧化及防治心脑血管疾病等作用[4-5]。血
管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是已知的缩血管活性物质之
一,其通过调节细胞生长、炎症和纤维化的作用在血
管壁的结构和完整性中起关键作用,对平滑肌细胞
的增殖有促进作用[6-7]。内皮细胞,平滑肌细胞和成
纤维细胞是构成血管壁的主要成分。平滑肌细胞的
异常增殖是高血压、冠心病、动脉粥样硬化等多种心
血管疾病的病理机制,抑制主动脉血管平滑肌细胞
(VSMC)的过度增殖是治疗动脉粥样硬化的主要目
标之一。因此,本文通过研究香青兰总黄酮对 Ang
Ⅱ诱导的VSMC增殖的影响,探讨香青兰总黄酮干
预治疗动脉粥样硬化的作用及可能机制,以期为香
青兰药材的开发提供实验依据。
1 材料
CO2培养箱(型号:3131)购于美国 Thermo公
司,倒置显微镜(型号:CK2)购于日本 Olympus公
司;酶标仪(型号:xMark)购于美国 BIO-RAD 公
司;香青兰总黄酮(新疆自治区药物研究所,纯度:
57%,批号20131109);DMEM 高糖培养基(批号
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1645799)、0.25%胰蛋白酶(批号T1320)和胎牛血
清(批号10099-141)均购于美国 Gibco公司;Ang
Ⅱ(批号SLBM2824N)、MTT(批号303H0521)均
购于美国 Sigma公司;PCAN 单克隆抗体(批号
ab29)购于美国Abcam公司。
2 方法
2.1 原代 VSMCs的培养和鉴定 大鼠胸主动脉
VSMCs采用组织贴块法进行原代培养。取体质量
在200 g左右的SD大鼠,购自新疆医科大学动物中
心,用颈椎脱臼法处死后,75%酒精里浸泡5 min后
在无菌条件下取出大鼠胸主动脉,在DMEM 高糖
培养基中去除脂肪组织和内皮细胞。剥离出来的中
膜用眼科剪剪碎,均匀铺于培养瓶中。倒置培养瓶
中加入20%胎牛血清的DMEM高糖培养基,4 h后
待血管完全贴壁后翻正。绝对静止3 d后进行换液,
倒置相差显微镜下观察细胞形态及生长状况。
VSMC的鉴定采用免疫细胞化学染色法,取3~8
代进行实验。
2.2 细胞培养与细胞分组 均按1×105/mL的密
度接种于培养瓶中,待细胞长到80%左右时,用无
血清的培养基继续培养24 h使细胞都处于G0期,然
后随机分组:(1)空白对照组(无血清培养基),对细
胞不加任何处理;(2)AngⅡ刺激组(10-7 mol·
L-1);(3)AngⅡ+不同浓度香青兰总黄酮组:加入
AngⅡ(10-7 mol·L-1)和不同浓度的香青兰总黄酮
(25,50,100 mg·L-1);在培养箱中培养24 h后进行
以下实验。
2.3 观察指标及检测方法
2.3.1 四唑盐比色法测定细胞增殖 在96孔板中
分别接种细胞,每孔加入5×103个细胞,每组做6
个复孔,培养24 h后,弃去培养基,用无血清培养基
培养24 h后给药,分为空白组、AngⅡ组和AngⅡ+
不同浓度香青兰总黄酮组,在培养箱中培养24 h后,
弃去培养基,每孔加入20μL MTT溶液,MTT溶
液质量浓度为5 mg·mL-1,避光培养4 h后,弃去
MTT溶液,PBS洗涤3次,每孔加入150μL DMSO
溶液,振荡10 min,酶标仪于570 nm处检测OD值。
2.3.2 Transwel检测细胞迁移 在transwel 小
室上层加入上述细胞悬液200μL(细胞数为1×10
5
个),下层加入不同的刺激因子分为正常对照组、实
验组。其中正常对照组:含10%FBS的DMEM 培
养液600μL;实验组:分别加入10%FBS的DMEM
培养液及药物共600μL,培养24 h。弃去上室孔中
培养基,将上室移入新孔中,用预热的PBS漂洗1~
2遍。在下室加入4%多聚甲醛600μL,4℃固定
20 min,吸出液体,在下室中加入0.1%结晶紫染色
600μL室温染色20 min,用PBS洗2回,用棉签轻
轻去除膜上层表面未迁移的细胞,200倍显微镜下
随机5个视野观察细胞,计算迁移的细胞数目。
2.3.3 免疫组化检测细胞中PCNA的表达水平细
胞 用胰酶消化后接种于盖玻片上,24 h等细胞贴
壁后给药,24 h后取各组细胞爬片,用4%多聚甲醛
于4℃固定20 min,空气干燥5 min,0.5% Triton-X
孵育细胞20 min,3%H2O2孵育15 min以灭活内源
性酶,10%正常山羊血清封闭20 min,以兔抗PCNA
抗体作为一抗,二抗用中杉金桥PV6000,最后以
DAB显色,苏木素轻度复染,无水乙醇脱水后于显
微镜下观察。PCNA阳性为细胞核被染成棕黄色,
每张爬片随机选取5个视野,通过计算阳性率来看
各组PCNA的表达水平(阳性率=阳性细胞的个
数/视野中所有细胞个数)。
2.4 统计学分析 采用SPSS 17.0软件进行统计
学分析,所有数据用珚x±s表示,多组间比较采用
One-Way ANOVA单因素方差分析。P<0.05为
差异有显著性。
3 结果
3.1 大鼠平滑肌细胞原代培养及鉴定 血管中膜
铺瓶铺好后,绝对静止3 d后,每3天换新鲜培养基,
每2天用倒置显微镜观察,组织块贴壁后第7天,
组织块边缘有少量细胞爬出(图1A );第12天时,
细胞生长密度达到80%左右,可见细胞沿着组织块
周边放射性生长,即可传代(图1B);免疫细胞化学
染色显示:细胞α-SMA表达呈阳性,细胞的胞质呈
棕黄色,可见肌丝,细胞核不着色(图1C)。免疫组
化结果证实培养的细胞为 VSMC,可以进行后续实
验。
图1 A.原代培养血管平滑肌细胞第7天(×200);B.原代培养血
管平滑肌细胞第12天(×200);C.免疫细胞化学染色 (×400)
Fig 1 A.The 7 day of rat primary cultured VSMCs(×200);B.The
12 day of rat primary cultured VSMCs(×200);C.Immunocyto-
chemistry staining identification of rat primary cultured VSMCs(×
400)
3.2 香青兰总黄酮对AngⅡ诱导VSMC增殖的影
响 与空白组比较,经 AngⅡ诱导的平滑肌细胞
24 h后,OD值发生明显的增加,差异具有统计学意
义;而不同浓度的香青兰总黄酮进行干预后,相对
AngⅡ诱导组血管平滑肌细胞增殖明显降低,差距
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具有统计学意义,香青兰总黄酮呈浓度依赖性抑制
AngⅡ诱导的VSMC增殖,即随着香青兰总黄酮的
含量逐渐增高,抑制 AngⅡ促进 VSMC增殖的作
用越明显(结果见表1及图2)。
表1 香青兰总黄酮对 AngⅡ诱导大鼠 VSMC增殖的影响
(珚x±s)
Tab 1 Effect of total flavonoids from Dracocephalum mold-
avica on AngⅡ-induced rat VSMCs migration(珚x±s)
组别
例数
/例 0h 24 h 48 h
空白对照组 6 0.303±0.031 0.344±0.040 0.358±0.055
AngⅡ组 6 0.339±0.065 0.478±0.065 0.595±0.033
AngⅡ组+香
青兰总黄酮高
剂量组
6 0.321±0.055 0.381±0.050a0.399±0.067b
AngⅡ组+香
青兰总黄酮中
剂量组
6 0.336±0.060 0.449±0.053 0.479±0.049a
AngⅡ组+香
青兰总黄酮低
剂量组
6 0.310±0.026 0.468±0.067 0.574±0.068
注:与AngⅡ组比较,aP<0.05,b P<0.01
图2 香青兰总黄酮作用对 AngⅡ诱导大鼠 VSMC增殖的影响
(24 h,48 h)
Fig 2 Effect of total flavonoids fromDracocephalumMoldavicaon
AngⅡ-induced rat VSMCs migration(24 h,48 h)
3.3 香青兰总黄酮对AngⅡ诱导VSMC迁移的影
响 与空白组比较,经 AngⅡ诱导的平滑肌细胞
24 h后,细胞迁移明显增多。不同浓度的香青兰总
黄酮进行干预后,相对AngⅡ组诱导的血管平滑肌
细胞迁移明显减少(aP<0.05;b P<0.01),且表现
出一定的剂量依赖关系趋势(结果见图3)。
图3 香青兰总黄酮对AngⅡ诱导大鼠VSMC迁移的影响
Fig 3 Effect of total flavonoids fromDracocephalumMoldavicaon
AngⅡ-induced rat VSMCs migration
3.4 香青兰总黄酮对AngⅡ诱导VSMC中PCNA
分子的表达影响 免疫组化的结果显示,空白对照
组PCNA阳性细胞所占比例较少,然而经过AngⅡ
的刺激后PCNA阳性细胞(如图所示,黑色箭头所
指为阳性细胞)比例明显增多,与空白组比较P<
0.05。不同浓度的香青兰总黄酮对 AngⅡ诱导的
PCNA分子表达均有不同程度的抑制作用(aP<
0.05;b P<0.01),且表现出一定的浓度依赖性的关
系趋势(结果分别见图4及图5)。
图4 香青兰总黄酮对 AngⅡ诱导大鼠 VSMC PCNA表达的影响
(×200)A.空白对照;B.AngⅡ组;C.AngⅡ+总黄酮低剂量组(25
μg·mL-1);D.AngⅡ+总黄酮中剂量组(50μg·mL-1);4E:AngⅡ
+总黄酮高剂量组(100μg·mL-1)
Fig 4 Effect of total flavonoids fromDracocephalumMoldavicaon
AngⅡ-induced PCNA expression in rat VSMCs(×200)A.Cels
with no treatment;B.cels treated with AngⅡ(10-7 mol·L-1);C.
cels treated with AngⅡ(10-7 mol·L-1)and total flavonoids(25
μg·mL-1);D.cels treated with AngⅡ(10-7 mol·L-1)and total
flavonoids(50μg·mL-1);E.cels treated with AngⅡ(10-7 mol·
L-1)and total flavonoids(100μg·mL-1)
图5 香青兰总黄酮对AngⅡ诱导大鼠VSMC PCNA阳性率表达的
影响。PCNA的阳性率表达水平通过计算阳性细胞在这个视野中细
胞中所占比率
Fig 5 Effect of total flavonoids fromDracocephalumMoldavicaon
AngⅡ-induced PCNA positive rate expression in rat VSMCs.Quan-
tification of PCNA expression was determined by calculating the per-
centage of positive stained cels per high-power field
4 讨论
本课题组前期研究发现[8],香青兰总黄酮可有
效抑制TNF-α诱导的大鼠主动脉VSMC的增殖能
力。因此,为进一步探讨香青兰总黄酮抗动脉粥样
硬化的作用机制,课题又围绕与动脉粥样硬化发生
发展密切相关的 TGF-β/Smad信号通路开展了研
究。AngⅡ 是 肾 素-血 管 紧 张 素-醛 固 酮 系 统
(RAAS)中最重要的一种激素,具有促 VSMCs增
殖的作用[9],能促进 VSMC生长、迁移、分化、钙
·245· 中国医院药学杂志2016年4月第36卷第7期Chin Hosp Pharm J,Apr 2016,Vol 36,No.7
化[10]。AngⅡ参与体内多种信号通路,如磷脂酶激
活、络氨酸磷酸化、丝裂原活化蛋白激酶及TGF-β/
Smad信号通路等,其中 TGF-β/Smad信号通路在
动脉粥样硬化的发生发展过程中发挥着重要的作
用[11-12]。AngⅡ可以促进TGF-β的分泌
[13],从而吸
引单核细胞在内皮表面黏附、聚集,并穿过内膜间隙
在内膜下转变为巨噬细胞,通过吞噬OX-LDL,再转
变为泡沫细胞,形成最早的脂质条纹;巨噬细胞还能
分泌多种细胞因子,在这些细胞因子的作用下,促使
脂肪条纹演变为纤维脂肪病变,再发展为纤维斑块
最终导致动脉粥样硬化。
通过体外培养的大鼠胸主动脉 VSMC,采用
AngⅡ诱导 VSMC的过度增殖,建立细胞增殖模
型,观察香青兰总黄酮与 AngⅡ诱导的 VSMCs的
相互作用,评价不同浓度的香青兰总黄酮对VSMC
的增殖和迁移能力的影响。
PCNA被发现在进行细胞分裂的核酵母、植物
和动物细胞中,他的表达和合成仅表现在增殖细胞
中,在G1期开始增加,然后在S期达到一个高峰,是
一个非常重要的细胞增殖指数,其表达水平直接与
细胞增殖的程度成正比。增殖细胞核抗原检测是细
胞增殖状态评价的可靠指标[14-15]。实验结果表明:
AngⅡ诱导 VSMC增殖和迁移(P<0.05),PCNA
的表达水平也显著升高(P<0.01),说明 AngⅡ能
促进培养的血管平滑肌细胞增殖和迁移。不同剂量
香青兰总黄酮(25,50,100 mg·L-1)作用24 h后可
抑制VSMC增殖和迁移(P<0.05)。在相同的时
间内,随着香青兰总黄酮浓度的增加细胞增殖活度、
迁移细胞数和PCNA表达水平逐渐降低,差异均有
统计学意义(P<0.05或P<0.01)。因此,香青兰
总黄酮能够抑制 AngⅡ诱导 VSMC的异常增殖和
迁移,可能对血管再狭窄及动脉粥样硬化斑块形成
的起到防治作用,其作用机制还有待于进一步研究。
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