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珠子参总皂苷减弱炎症应答和对H_2O_2诱导新生大鼠心肌细胞损伤的保护作用



全 文 :损程度逐步加重。在脑缺血再灌注过程中生物膜状态是细胞
损伤从可逆向不可逆转变的重要环节[10]。缺血早期自由基的
产生,在触发迟发性神经元死亡中起关键作用,而作为自由基
清除剂的关键酶 SOD,在脑缺血再灌后活力高低与神经细胞能
否存活有密切关系[11-12]。MDA是脂质过氧化物的分解产物,它
能导致重要的生物大分子发生相互交联,如使蛋白质与核酸发
生交联,影响了信息传递、转录和复制,DNA 突变,从而导致蛋
白质合成能力下降或合成蛋白质功能紊乱。
本研究结果表明,三七总皂苷伍用淫羊藿苷能改善血管性
痴呆大鼠学习和记忆能力,改善全血粘度,明显提高大鼠脑缺
血再灌后自由基清除剂 SOD的活力,同时显著降低脂质过氧化
产物 MDA水平,提示该组合物通过改善血液流变学特性和自
由基清除剂样作用,减轻脑缺血再灌注后继发性损伤从而保护
脑的学习和记忆能力,这可能是治疗血管性痴呆的的作用机理
之一。
参考文献
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Effects of icariin combined with Panax notoginseng saponins on vascular dementia model rats
and anti lipid peroxidation in brain
Jin Qingzheng ,Zheng Caixia
(Zhejiang Quhua Hospital,Quzhou 324004)
Objective:To observe the effects of PNS and ICA on learning and memory deficit ,blood viscosity and lipid peroxidation of brain in
vascular dementia rats. Methods:61 mice were randomly divided into 6 groups. Each of the rats was repeatedly made ischemia and reper-
fused for two times,combined with intraperitoneal injection of sodium nitroprusside,to establish vascular dementia models. Special learning
and memory ability were evaluated by step-down passive avoidance test after treated 21 date,and biochemical estimations and blood viscosity
measurement were carried. Results :The learning and memory abilities of model group rats significantly weakened with those in the saline
group through step-down passive avoidance test (P < 0. 05). The combination significantly protected and improved all the evaluated indexes
of the model groups (P < 0. 05) ,moreover,reduced the blood viscosity(P < 0. 05) ,increased the activity of SOD(P < 0. 05) ,and de-
creased the contents of MDA(P < 0. 01). Conclusion:The combination can prevent and improve VD model rats ,which is related with
blood viscosity and the oxidative stress parameters i. e. levels of MDA,SOD in the brain.
Key words icariin;Panax notoginseng saponins;SOD;MDA
珠子参总皂苷减弱炎症应答和对 H2O2 诱导新生大鼠心肌细胞损伤的保护作用
贺海波1,石孟琼2* ,罗 涛3,杨文雁2,陈良金2,卢训丛2,周继刚3
(1三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室,2三峡大学医学院,3三峡大学中医临床医学院,宜昌 443001)
摘 要 目的:观察珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌细胞氧化应激性损伤保护作用及 MCP-1 和相关炎症因子表达的影响。方
法:Wistar乳鼠心肌细胞原代培养,用 H2O2 建立氧化应激损伤模型,然后用珠子参总皂苷(100,200μg /ml)孵育 24 h 后,MTT法检测
05 中药药理与临床 2012;28(2)
* 通讯作者
DOI:10.13412/j.cnki.zyyl.2012.02.025
珠子参总皂苷对心肌细胞活力的影响,Hoechst33258 染色检测细胞内 ROS含量的影响,比色法测定培养液中 LDH、CK含量,同时检
测培养液中 SOD、CAT、GSH-Px 的活性及 MDA 含量,ELISA 检测培养液中 MCP-1、TNF-α、TGF-β1 含量,Western blot 检测细胞内
MCP-1、NF-κBp65 蛋白表达。结果:珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处理能显著增加存活率,改善细胞形态,降低细胞内 ROS 含量;
减少 LDH、CK释放量,增强 SOD、CAT和 GSH-Px 活性,降低 MDA 含量;降低培养液中 MCP-1、TNF-α、TGF-β1 含量及细胞内 MCP-
1、NF-κBp65 蛋白表达水平,其中以珠子参总皂苷 200μg /ml剂量组效果更为显著。结论:珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌细胞氧化损
伤具有保护作用,其保护作用主要与抑制心肌细胞内 ROS的产生与聚集,增强抗氧化酶的活性,减少心肌酶的释放及抑制 MCP-1、
TNF-α、TGF-β1 和 NF-κB p65 的表达有关。
关键词 珠子参总皂苷;过氧化氢;心肌细胞;单核细胞趋化蛋白-1;肿瘤坏死因子-α;转化生长因子-β1
国内外研究表明,炎症反应贯穿于心血管疾病发生发展的
各个阶段,许多心血管疾病,如动脉粥样硬化、心肌炎、扩张型心
肌病、冠心病、急性心肌梗死、心力衰竭等都在一定程度上归咎
于炎症反应[1],而活性氧(reactive oxygen species,ROS)则是其
重要的诱发因素之一。当心肌受到缺血和 /或缺氧损伤后氧化
应激水平和活性氧的生成均明显增加,引起下游的多种炎细胞
因子的表达和激活[2],其中趋化因子单核细胞趋化蛋白-1
(Monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)是诱导炎症发生的
主要趋化因子,在心脏炎症反应中起重要作用,它在心肌持续
的高表达可导致其它炎症因子的高表达和持续炎症反应,引起
不可逆性心肌损害和心肌重构[3,4]。珠子参具有多方面作
用[5,6]。韩红等人[7]研究发现其主要成分珠子参总皂苷对心肌
缺血再灌损伤具有较好的保护作用,我们在前期研究中也发现
珠子参及其珠子参总皂苷具有良好的抗炎镇痛及对小鼠局灶
性脑缺血损伤有明显保护作用[6,8],但珠子参总皂苷对心肌细
胞氧化应激损伤及 MCP-1 和相关炎症因子的影响未见报道。
本实验利用 H2O2 诱导乳大鼠心肌细胞氧化应激损伤为模型,
观察珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌细胞氧化应激性损伤保护作
用及 MCP-1 和相关炎症因子表达的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验药物 珠子参总皂苷由三峡大学天然产物研究与利
用湖北省重点实验室提供,纯度为 96. 5%,批号:20110724。
1. 2 动物 出生 1 ~ 3d 的 Wistar 大鼠,SPF 级,雌雄不拘,由
湖北省疾病控制中心实验动物中心提供,合格证:SCXK(鄂)
2008-0005。
1. 3 试剂 双氧水(H2O2,优级纯,北京化工厂生产) ;DMEM
培养基、胎牛血清、胰蛋白酶(Gibico 公司) ;四甲基偶氮唑盐
(MTT,Sigma公司) ;2'-7'-二氯荧光乙酰乙酸盐(DCFH-DA,Sig-
ma公司) ;Hoechst33258(凯基生物公司) ;乳酸脱氢酶(LDH)、
肌酸激酶(CK)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱
甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)测定试剂盒(南
京建成生物工程研究所) ;MCP-1 ELISA检测试剂盒(Santa Cruz
公司) ;TNF-α、TGF-β1 ELISA 检测试剂盒(武汉博士德生物工
程有限公司) ;MCP-1、NF-κBp65 抗体 (Santa Cruz公司) ;β-actin
抗体 (北京博奥森生物技术有限公司) ;羊抗兔二抗 (北京中杉
金桥生物技术有限公司) ;细胞总蛋白抽提试剂盒、ECL 发光试
剂盒、蛋白含量测定试剂盒 (碧云天生物技术研究所)。
1. 4 仪器 CKX41 倒置显微镜(奥林巴斯公司) ;NU-4750E
型二氧化碳培养箱(Nu Aire 公司) ;SW-4T-2F 洁净工作台(上
海博讯实业有限公司医疗设备厂) ;全波长酶标仪(Thermo 公
司) ;80i正置荧光显微镜(尼康公司) ;WFZ UV-2100 型紫外可
见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司) ;EPICS XL-4 流式细
胞仪(Beckman Coulte 公司) ;Gene Genius 凝胶图像分析系统
(SYNGENE公司)。
1. 5 方法 取 1 ~ 3d龄大鼠乳鼠,在无菌条件下,取出心脏剪
刀破碎至 1 mm3 大小,加入约心脏 10 倍体积的用的胰酶和胶
原酶的混合酶(胰酶终浓度为 0. 08%,胶原酶终浓度是 0. 01%)
分次消化,收集消化液至离心管中,加入 15%胎牛血清终止消
化,1000rpm 离心 5min,弃上清,细胞沉淀用含 15% 血清的
DMEM培养液重悬,接种于培养瓶中,在 CO2 孵箱中(37℃,
95%空气-5% CO2 条件下)培养 1. 5h,用差速贴壁法出除成纤
维细胞等非心肌细胞。心肌细胞悬液计数,用含 15%胎牛血清
的 DMEM培养液稀释至所需的细胞密度,接种到 96 孔培养板
(细胞密度 5 × 104 个 /ml,每孔 100μl)或 6 孔培养板(细胞密度
3 × 105 个 /ml,每孔 1 ml)中,于 CO2 孵箱中(37℃,95%空气-
5% CO2 条件)培养。隔日更换培养基,生长 3 ~ 4d,待细胞融
合贴满瓶底,且有节律同步搏动时,然后进行分组和给药实验。
1. 5. 1 心肌细胞存活率检测 接种于 96 孔培养板中的各组
心肌细胞随机分为:正常组,模型组,珠子参总皂苷低、高剂量
组;模型组和珠子参总皂苷治疗组先用 500μmol /L H2O2 作用
2h,更换培养液后,珠子参总皂苷低、高剂量分别加入含 100μg /
ml,200μg /ml 珠子参总皂苷的新鲜培养基,孵育 24h,然后测定
心肌细胞活力。具体方法如下:孵育完毕后,向各孔细胞中加入
20μl MTT(5g /L) ,继续培养 4h,弃去培养液,加入 150μL DMSO
溶液,并于微量振荡器上振荡 10min,然后用酶标仪测定 570 nm
的吸光度(OD) ,按下式求得心肌细胞的存活率:存活率 =(各
组细胞 OD/正常组细胞 OD)× 100%。
1. 5. 2 心肌细胞内 ROS含量检测 各组心肌细胞经过相应处
理后,收集细胞,用 0. 02% EDTA 消化细胞,用无血清培养基重
悬,终浓度 10 μmol /L的 DCFH-DA 37℃孵育 1 h,用 PBS清洗 2
遍,流式细胞仪(激发光波长 488nm)检测,每个样品收集 1 ×
104 个细胞,用 Cell Quest软件分析结果。
1. 5. 3 心肌细胞凋亡形态观察 将上述各组处理过的细胞用
0. 125 %胰蛋白酶消化后收集,用 37 ℃的 PBS 冲洗 24 孔板 2
次,加入 1 ml的 4%的多聚甲醛于 4 ℃固定 10 min,自然晾干,
每孔加入终浓度为 10mg /L的 Hoechst33258 染液 100μl,室温避
光染色 10 min,水冲净晾干,激发光波长 450 nm,发射光波长
490 nm。荧光显微镜下观察凋亡细胞形态学变化。
1. 5. 4 心肌细胞培养液中生化指标的测定 按照试剂盒说
明书,测定心肌细胞培养液中 LDH、CK 和 MDA、GSH-Px、CAT、
SOD的力水平。
1. 5. 5 心肌细胞培养液中 MCP-1、TNF-α 和 TGF-β1 水平测定
采用 ELISA 方法检测细胞培养液中 MCP-1、TNF-α和 TGF-β1
水平,具体方法按试剂盒说明书进行操作。
15中药药理与临床 2012;28(2)
1. 5. 6 心肌细胞中 MCP-1、NF-κB p65 蛋白表达水平测定 按
照蛋白提取试剂盒说明,用细胞刮子小心刮取不同处理组别心
肌细胞,并转移至 EP 管中 4℃ 12000 rpm 离心 10 min 吸取上
清,进行蛋白定量后,加样品缓冲液煮沸 5min,各取 20μl 加样;
10%聚丙烯酰胺凝胶,在 120V、28mA 条件下电泳 1. 5h;100mA
条件下 PVDF膜转膜 3h;5%脱脂牛奶封闭,滴加 Nrf2 一抗(1:
50) ,4℃过夜;用含 0. 1% Tween 20 的 TBS冲洗 5min × 3 次,再
加辣根过氧化物酶标记的二抗(1:500)室温下孵育 2h,用 0. 1%
TBST冲洗 15min × 3 次,ECL发光检测,X光片显影,扫描图像,
测得各条带的灰度值,以 β-actin 为内对照标准化后,比较其表
达量的变化。
1. 5. 7 统计学处理 每项试验至少重复 3 次,所有实验结果的
数据以均数 ±标准差(x ± s)表示,所有数据分析在 SPSS13. 0
统计软件包上进行单因素方差分析及 LSD-t 检验,P < 0. 05 认
为差异有统计学差异。
2 结果
2. 1 珠子参总皂苷对心肌细胞活性的影响 模型组心肌细胞
经 H2O2 氧化损伤后细胞活性下降了 50. 7%,与正常组比较有
显著性差异;用珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处理后,心肌细
胞活性分别提高了 45. 1%和 56. 0%,与模型组比较具有显著性
差异,见表 1。
表 1 珠子参总皂苷对心肌细胞存活率及细胞内 ROS含量的影响
的影响(珋x ± s,n = 6)
组别
剂量
(μg /ml)
存活率
(%)
ROS含量
(100% /正常对照)
正常对照 91. 32 ± 4. 75** 100. 74 ± 9. 29**
模型对照 46. 34 ± 5. 69 155. 17 ± 11. 30
珠子参总皂苷 100 67. 16 ± 4. 27** 135. 11 ± 10. 82*
珠子参总皂苷 200 72. 27 ± 3. 26** 129. 99 ± 8. 32**
与模型组组比较 * P < 0. 05,** P < 0. 0(下同)
2. 2 珠子参总皂苷对心肌细胞内 ROS 含量的影响 假定正
常心肌细胞内 ROS 荧光强度为 100%,由表 1 可知,正常组 ROS
荧光强度为 100. 7% ± 9. 1%,经 H2O2 处理后,模型组细胞内
ROS相对荧光强度增加为 155. 2% ± 11. 3%,与正常组比较具
有显著性差异(P < 0. 01) ;用珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处
理后,相对荧光强度分别降为:135. 1% ± 10. 8%和 130. 0% ±
8. 3%,与模型组比较具有显著性差异(P < 0. 05 和 P < 0. 01)。
实验结果表明珠子参总皂苷具有清除受损心肌细胞内 ROS 的
能力。
2. 3 珠子参总皂苷心肌细胞细胞形态的影响 荧光显微镜观
察正常组心肌细胞核为细胞核呈弥散均匀的蓝色荧光,形状规
则的椭圆形核。用 500μmol /L H2O2 作用 2h 后,细胞形态发生
了很大的变化,具体表现为细胞核明显变大,染色质固缩,染色
质边缘化,并可见凋亡体;用珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处
理后细胞形态得到明显改善,核固缩细胞数目、染色质边聚和核
碎片减少,细胞核形态趋于正常(如图 1 所示)。实验结果表明
珠子参总皂苷对受损心肌细胞有较好的保护作用。
图 1 珠子参总皂苷对心肌细胞细胞形态的影响
A:正常对照组;B:模型对照组;C:100μg /ml珠子参总皂苷组;D:200μg /
ml珠子参总皂苷组
2. 4 珠子参总皂苷对心肌细胞氧化应激损伤的影响 与正常
组相比,模型组心肌细胞培养液中 LDH 和 CK 活性明显增强,
MDA含量显著升高,而 GSH-Px、CAT 和 SOD 活性明显降低;用
珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处理后可使培养液中 LDH、CK
活性和 MDA含量显著降低,GSH-Px、CAT 和 SOD 活性明显升
高,与模型组比较具有显著性差异,其中以珠子参总皂苷高剂量
更为显著,见表 2。
表 2 珠子参总皂苷对心肌细胞氧化应激损伤的影响(珋x ± s,n = 6)
组别
剂量
(μg /ml)
LDH
(U /L)
CK
(U /L)
MDA
(μmol /L)
GSH-Px
(U /L)
CAT
(U /L)
SOD
(U /L)
正常对照 29. 35 ± 3. 55** 10. 87 ± 2. 39** 9. 09 ± 1. 72** 77. 57 ± 4. 51** 20. 17 ± 1. 31** 95. 55 ± 3. 74**
模型对照 52. 61 ± 4. 34 37. 86 ± 3. 58 24. 78 ± 2. 88 46. 37 ± 4. 50 10. 01 ± 1. 43 60. 87 ± 4. 12
珠子参总皂苷 100 41. 93 ± 2. 98* 27. 35 ± 2. 12** 16. 90 ± 1. 95* 58. 98 ± 1. 93** 15. 18 ± 1. 95* 76. 24 ± 3. 61**
珠子参总皂苷 200 40. 54 ± 2. 32** 22. 84 ± 2. 73** 15. 48 ± 1. 77** 62. 03 ± 2. 30** 17. 30 ± 2. 22** 81. 81 ± 2. 66**
2. 5 珠子参总皂苷对心肌细胞培养液中 MCP-1、TNF-α 和
TGF-β1 含量的影响 与正常组相比,模型组心肌细胞培养液中
MCP-1、TNF-α和 TGF-β1 含量显著升高,与正常组比较具有显
著差异;用珠子参总皂苷(100,200μg /ml)处理后可使 MCP-1、
TNF-α和 TGF-β1 含量显著降低,与模型组比较具有显著性差
异,其中以珠子参总皂苷高剂量更为显著,见表 3。
表 3 珠子参总皂苷对心肌细胞培养液中 MCP-1、TNF-α和 TGF-β1
含量的影响(珋x ± s,n = 6)
组别
剂量
(μg /ml)
MCP-1
(ng /ml)
TNF-α
(pg /ml)
TGF-β1
(ng /ml)
正常对照 9. 24 ± 1. 03** 79. 98 ± 5. 56** 18. 45 ± 2. 09**
模型对照 23. 67 ± 1. 95 125. 49 ± 6. 52 42. 08 ± 2. 78
珠子参总皂苷 100 16. 99 ± 1. 64** 104. 41 ± 3. 76** 33. 34 ± 3. 12*
珠子参总皂苷 200 15. 87 ± 1. 78** 93. 52 ± 5. 82** 29. 27 ± 2. 95**
25 中药药理与临床 2012;28(2)
2. 6 珠子参总皂苷对心肌细胞中 MCP-1 和 NF-κB p65 蛋白表
达的影响 与正常组相比,模型组心肌细胞中 MCP-1 和 NF-κB
p65蛋白表达水平显著升高,与正常组比较具有显著差异;用珠
子参总皂苷(100,200μg /ml)处理后可使 MCP-1 和 NF-κB p65
蛋白表达降低,与模型组比较具有显著性差异,其中以珠子参
总皂苷高剂量更为显著,见图 2、表 4。
图 2 珠子参总皂苷对心肌细胞中 MCP-1、NF-κB p65 蛋白表达的影响
A:正常对照组;B:模型对照组;C:100μg /ml珠子参总皂苷组;D:200μg /
ml珠子参总皂苷
表 4 珠子参总皂苷对心肌细胞中 MCP-1 和 NF-κBp65 蛋白表达
的影响(珋x ± s,n = 4)
组别
剂量
(μg /ml)
MCP-1 /β actin NF-κBp65 /β-actin
正常对照 0. 14 ± 0. 03** 0. 20 ± 0. 04**
模型对照 0. 89 ± 0. 05 0. 74 ± 0. 05
珠子参总皂苷 100 0. 49 ± 0. 06** 0. 56 ± 0. 08*
珠子参总皂苷 200 0. 43 ± 0. 02** 0. 47 ± 0. 04**
3 讨论
近年来,随着对 ROS研究的深入,证实了 ROS 的大量堆积
及脂质过氧化反应是导致心肌细胞氧化应激损伤的重要机制
之一。研究表明,在正常情况下,ROS 的产生和清除是平衡的,
但是在氧化应激情况下,通过不同的信号传导途径产生大量
ROS,会破坏线粒体膜和心肌细胞膜的完整性,使心肌细胞膜的
通透性增加,导致细胞内酶 LDH、CK 等酶的大量释放 [9,10],因
此,ROS损伤被认为是引起心肌细胞氧化损伤的主要机制之
一。我们在进行心肌细胞培养液的生化分析和细胞内 ROS 含
量检测中,发现模型组心肌细胞心肌酶和氧化还原系统受到明
显破坏,提示 H2O2 诱发了心肌细胞氧化损伤,实验结果与文献
报道一致[11],加上 H2O2 本身又是一种重要的 ROS,它不仅能
够直接攻击细胞膜的不饱和脂肪酸而使细胞膜的通透性增加,
胞浆内 LDH、CK等心肌酶外漏,而且 H2O2 极易透过细胞膜,与
细胞内铁离子结合后形成高活性的自由基,可使许多生物大分
子如核酸蛋白、脂肪酸引起过氧化反应,引起细胞结构和功能
的破坏[9]。通常情况下,内源性抗氧化物酶(如 SOD、CAT 和
GSH-Px等)是防止心肌氧化应激损伤的第一道防线,这些内源
性抗氧化物酶通过清除过量的 ROS 使机体处于平衡状态[4]。
SOD作为机体内重要的抗氧化酶,其活性高低间接反映了机体
清除 ROS 的能力。首先,SOD 能使 ROS 转变为损伤性相对较
小的 H2O2;其次,CAT 或 GSH-Px 能促进 H2O2 降解为 O2 和
H2O;但是 ROS在心肌细胞内大量的聚集或释放会引起内源性
的 SOD、CAT和 GSH-Px等酶活性的下降。
珠子参具有较广泛的药理作用,对消化系统、中枢神经系
统、心脑血管系统、免疫系统等具有广泛的药理作用[12,13]。我
们前期研究发现珠子参及其主要成分珠子参总皂苷对心脑缺
血性损伤具有较好的保护作用,并初步证实了清除 ROS,抗氧
化损伤可能是其作用机制之一[8,14]。本实验在此基础上,观察
珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌细胞氧化应激性损伤保护作用。
实验结果表明,珠子参总皂苷能有效的清除心肌细胞在 H2O2
在攻击下过量产生的 ROS,提高心肌细胞活性;减少胞浆空泡
形成,抑制细胞脱落、悬浮、溶解坏死的发生;降低 LDH、CK 酶
活性和MDA含量,增加心肌细胞培养液中 SOD、CAT和 GSH-Px
酶活性。实验证实了珠子参总皂苷可通过清除 ROS,保持心肌
细胞膜完整性及减少心肌酶释放,来减轻 H2O2 对心肌细胞造
成的氧化损伤,进而对 H2O2 损伤的心肌细胞实施保护作用。
炎症反应贯穿于心血管疾病发生发展的各个阶段,许多心
血管疾病,如动脉粥样硬化、心肌炎、扩张型心肌病、冠心病、急
性心肌梗死、心力衰竭等都在一定程度上归咎于炎症反应。研
究表明,心肌缺血性损伤时过量产生 ROS可通过多种途径损害
心肌组织,包括活化对氧化还原敏感的信号蛋白激酶和转录因
子,经不同信号转导通路诱导激活炎症因子(如 TNF-α、TGF-β1
等)生成[15]。大量研究证实,当心肌缺血损伤发生后,外周及
心肌内的促炎症因子被激活、表达并分泌 TNF-α、TGF-β1 等炎
症因子,同时外周中性粒细胞等炎性细胞在心肌缺血损伤后迅
速通过循环进入受损心肌组织内;一方面,它们对心肌组织产生
直接损害,另一方面,它和其它刺激因子一道通过不同的信号转
导激活 IκB 激酶(IκB kinase,IKK)复合体,使 IκB 磷酸化,IκB
再经蛋白作用后,被蛋白酶小体水解,从而与 NF-κB 发生解离,
使其对 NF-κB的抑制作用被解除,暴露出 P50 亚基的核定位信
号,最终导致 NF-κB发生核易位,进入细胞核与靶基因启动区
或增强子上的 NF-κB 结合位点结合,启动与调控 TNF-α、TGF-
β1 等基因的表达,导致炎症因子的呈瀑布式增加,进一步加剧
心肌损伤的发生,同时而这些因子反过来又可以激活 NF-кB,从
而使 NF-кB活化在心肌组织间不断扩散,形成恶性循环[16-17]。
而 MCP-1 则是诱导炎症发生的主要趋化因子,它介导的单核巨
噬细胞激活及其向心肌组织的浸润,在心肌缺血性损伤病程及
进程中发挥着关键性作用,其在心肌中持续的高表达可导致其
它炎症因子的高表达和持续炎症反应,引起不可逆的心肌损害
和心肌重构[4,18]。在本研究中,我们用 ELISA 和 Western blot
等方法分别检测了细胞培养液和心肌细胞 MCP-1、TNF-α、TGF-
β1 和 NF-κB p65 的表达,结果发现模型组心肌细胞培养液中
MCP-1、TNF-α和 TGF-β1 含量显著升高,心肌细胞内 MCP-1 和
NF-κB p65 蛋白表达水平明显升高;用用珠子参总皂苷(100,
200μg /ml)处理后 MCP-1、TNF-α、TGF-β1 和 NF-κB p65 的异常
表达得到了显著逆转。实验提示珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌
细胞氧化损伤的保护作用可能与减轻氧化应激损伤时诱发的
炎症应答反应有关。
综上所述,珠子参总皂苷对 H2O2 致心肌细胞氧化损伤具
有保护作用。它主要通过抑制心肌细胞内 ROS的产生与聚集,
增强抗氧化酶的活性,减少心肌酶的释放;抑制 MCP-1、TNF-α、
TGF-β1 和 NF-κB p65 的表达,进而提高心肌细胞存活率,来发
挥对受损心肌细胞的保护作用。本研究为珠子参总皂苷防治心
血管疾病的临床应用提供一定的理论基础和实验依据。
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Protective effects of total saponin from Panacis majoris rhizoma against H2O2-induced apoptosis
in neonatal rat cardiomyocytes by attenuating inflammatory responses
He Haibo1,Shi Mengqiong2,Luo Tao2,Yang Wenyan2,Chen Liangjin2,Lu Xuncong2,Zhou Jigang3
(1 Hubei Key Laboratory of Natural Products Research and Development;2 Medical Science College;
3 Traditional Chinese Medicine Clinical Hospital,China Three Gorges University,Yichang 443002)
Objective:To observe the protective effects of total saponin from Panax japonicus on H2O2-induced oxidative stress injuries of neonatal
rat cardiomyocytes,and its influence on MCP-1 and correlative inflammatory factor. Methods:Oxidative stress-induced injury model was es-
tablished with H2O2 . Effects of total saponin from Panacis majoris rhizome (100,200μg /ml)on viability of cells was detected by MTT as-
say;ROS content were detected by flow cytometry,the apoptosis cells morphous were observed by hoechst33258 through fluorescence micro-
scope;The levels of LDH,CK,SOD,GSH-Px,CAT,MDA were also measured;ELISA was applied to detect the contents of MCP-1,TNF-
α,TGF-β1 in culture solution,expressions of MCP-1 and NF-κB p65 in cardiomyocytes were detected by Western blot. Results:Total sapo-
nin from Panacis majoris rhizome (100,200μg /ml)might significantly increase cell viability (P < 0. 01) ,improve cell morphous,decrease
intra-cellular ROS contents (P < 0. 05,P < 0. 01,respectively) ,improve the levels of LDH,CK and the activities of SOD,GSH-Px,CAT
and MDA were significantly decreased compared with the model group (P < 0. 05,P < 0. 01,respectively) ;decrease the contents of MCP-1,
TNF-α,TGF-β1 in culture solution and protein expressions of MCP-1 and NF-κB p65 in cardiomyocytes (P < 0. 05,P < 0. 01,respectively) ,
and with the dose of total saponin increasing,the aforesaid improvement became more and more strong. Conclusion:The results suggest that
total saponin from Panax japonicus exerts beneficially protective effects on H2O2-induced oxidative stress injuries of neonatal rat cardiomyo-
cytes. The influence may be related to inhibiting ROS produce and accumulation,reinforcing antioxidase activities,reducing creatase re-
lease,suppressing MCP-1,TNF-α,TGF-β1 and NF-κB p65 expressions.
Key words total saponin from Panacis majoris rhizome;H2O2;cardiomyocytes;MCP-1;TNF-α;TGF-β1
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