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Effects of tanshinone IIA on fibroblast proliferation and related gene expression in rats with postoperative abdominal adhesion

丹参酮IIA对腹部术后粘连大鼠成纤维细胞增殖及其相关基因表达的影响



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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丹参酮 IIA对腹部术后粘连大鼠成纤维细胞增殖及其相关基因表达的影响
蒙 晓 1,王成蹊 2,蔡洪福 3,侯连兵 1*
1. 南方医科大学 南方医院药学部,广东 广州 510515
2. 广东药学院,广东 广州 510006
3. 福建医科大学附属协和医院,福建 福州 350001
摘 要:目的 探讨丹参酮 IIA对腹部术后粘连模型大鼠成纤维细胞增殖,以及对成纤维细胞粘连相关基因纤溶酶原激活剂
(TPA)、纤溶酶原激活剂抑制剂-1(PAI-1)和炎症相关的环氧酶-2(COX-2)表达的影响。方法 腹部术后粘连模型大鼠成
纤维细胞经不同质量浓度丹参酮 IIA培养后,以 CCK-8 法检测丹参酮 IIA对成纤维细胞增殖的影响;荧光定量 RT-PCR 技术
检测丹参酮 IIA对成纤维细胞中 TPA、PAI-1、COX-2 mRNA 表达的影响,以地塞米松注射液为阳性对照。结果 丹参酮 IIA
对成纤维细胞增殖有显著抑制作用(P<0.001),并呈质量浓度相关;还可显著降低成纤维细胞中 TPA、PAI-1、COX-2 mRNA
的表达量(P<0.001),且丹参酮 IIA质量浓度为 1.0 μg/mL 时作用较强。结论 丹参酮 IIA能有效抑制成纤维细胞增殖,明
显降低成纤维细胞中 TPA、PAI-1、COX-2 mRNA 的表达,表明丹参酮 IIA对腹部术后粘连发生机制有一定影响。
关键词:丹参酮 IIA;术后粘连;成纤维细胞;细胞增殖;粘连相关基因
中图分类号:R282.710.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)07 - 1381 - 04
Effects of tanshinone IIA on fibroblast proliferation and related gene expression
in rats with postoperative abdominal adhesion
MENG Xiao1, WANG Cheng-xi2, CAI Hong-fu3, HOU Lian-bing1
1. Department of Pharmacy, Nanfang Hospital, Southern Medical University, Guangzhou 510515, China
2. Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China
3. Union Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 350001, China
Key words: tanshinone IIA; postoperative adhesion; fibroblast; cell proliferation; adhesion related gene

粘连是腹部术后常见的并发症之一,表现为原
本分离的脏器或脏器与腹壁之间出现异常的纤维化
粘连条带,易导致炎症、疼痛、肠梗阻甚至女性不
孕等病症。因此,研发防治术后粘连的有效药物是
医药科研领域中的重要课题。以活血化瘀疗法改善
微循环是中医药防治术后粘连的理论依据之一[1],
丹参酮 IIA 是常用的活血化瘀中药丹参中的主要有
效成分,具有诱导 CYP450 多种亚型、延缓心肌肥
厚、体外抗白血病等药理作用[2-4]。本实验观察丹参
酮 IIA 对腹部术后粘连模型大鼠成纤维细胞增殖,
成纤维细胞中粘连和炎症主要相关基因纤溶酶原激
活剂(TPA)、纤溶酶原激活剂抑制剂-1(PAI-1)和
炎症相关的环氧酶-2(COX-2)表达的影响,为丹
参酮 IIA用于防治术后粘连提供实验依据。
1 材料
1.1 动物
SPF 级雌性 Wistar 大鼠,体质量 170~200 g,
购自南方医科大学实验动物中心,合格证号 SCXK
(粤)20060015。
1.2 药品与试剂
丹参酮 IIA(质量分数≥98%),陕西森弗高科
实业有限公司,批号 110206;地塞米松注射液,广
州白云山天心制药股份有限公司,批号 110105;
CCK-8 试剂,日本同仁化学研究所;DMEM 高糖培

收稿日期:2011-11-10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30873271);广东省科技计划项目(2008A030201016,2009B050500003);广东省技术创新项目
(20101022106)
作者简介:蒙 晓(1985—),女,苗族,硕士研究生,研究方向为药剂与药理学评价。Tel: 13600471238 E-mail: leptt@126.com
*通讯作者 侯连兵 Tel: (020)61642175 E-mail: hlianbing@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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养基、0.25%胰酶,南京凯基生物科技发展有限公司;
胎牛血清(FBS),美国 Gibco 公司;即用型 SABC
免疫组化试剂盒,武汉博士德生物工程有限公司;
PrimeScript II 1st Strand cDNA 合成试剂盒、SYBR®
Premix Ex TaqTM II(Tli RNaseH Plus)、引物设计与合
成,TaKaRa 公司;Trizol 试剂,Invitrogen 公司。
1.3 主要仪器
SpectraMax M5 多功能酶标仪,美国 Molecular
Device公司;Stratagene MX3005p荧光定量 PCR仪,
美国 Agilent 公司;倒置相差显微镜,日本 Olympus
公司。
2 方法
2.1 腹部术后粘连大鼠模型的制备[5]
大鼠禁食不禁水 12 h 后,ip 10%水合氯醛 4
mL/kg 麻醉,腹壁去毛,75%乙醇消毒皮肤,沿腹
正中线纵向切开 1 cm,提出盲肠置于消毒纱布上,
晾干数分钟使肠膜表面干燥。解剖刀片轻刮整个盲
肠膜面 10 遍,使肠面轻度点状渗血,滴数滴无水乙
醇于创面,回纳盲肠。大鼠腹壁两边内侧各用手术
刀片轻刮 10 遍造成创面,封闭腹腔、消毒创口回笼
饲养。
2.2 成纤维细胞培养
粘连模型大鼠术后 7 d 用铁锤击头部致死,外
皮用 75%乙醇浸泡 15 s消毒,无菌条件下打开腹腔,
剪取腹壁与脏器间或脏器与脏器间的粘连组织,剪
成约 1 mm3 的小块,铺入 25 cm2 细胞培养瓶内,CO2
孵箱里培养 2~3 h,待组织块贴壁牢固后加入含
10% FBS 的 DMEM 培养液 3 mL,2~3 d 换液 1 次。
5~7 d 细胞可长满培养瓶底,用 0.25%胰蛋白酶消
化,以 1∶2 传代,每隔 3~5 d 传代 1 次,取第 3~
8 代成纤维细胞进行实验。
2.3 对成纤维细胞增殖的影响
取生长状态良好的成纤维细胞,4×103/孔接种
于 96 孔细胞培养板,24 h 后吸弃培养液,分别加入
含不同质量浓度的丹参酮 IIA、地塞米松注射液(阳
性对照)培养液 200 μL,使药物的终质量浓度均分
别为 0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 μg/mL。对照组加入细
胞培养液 200 μL,以不含细胞的培养液作空白对
照,每组设 3 个复孔。加药后继续培养 72 h,吸弃
上清,每孔加入含 10% CCK-8 试剂的新培养基 100
μL,37 ℃孵育 2 h,酶标仪测定各组在 450 nm 波长
处的吸光度(A)值。用 SPSS 软件对结果进行
One-way ANOVA 分析。
2.4 对成纤维细胞中 TPA、PAI-1、COX-2 mRNA
表达的影响
取生长状态良好的成纤维细胞,每皿约 2.5×106
个接种于直径 10 cm 培养皿中,分别加入含不同质
量浓度丹参酮 IIA的培养液,使药物终质量浓度分别
为 1.0、2.0 μg/mL,以地塞米松注射液(2.0 μg/mL)
为阳性对照,以细胞培养液作为对照。细胞加药处
理 72 h,Trizol 试剂提取总 RNA,用 PrimeScript II 1st
Strand cDNA Synthesis Kit 将总 RNA 进行逆转录反
应。逆转录的 cDNA 用 SYBR® Premix Ex TaqTM II
(Tli RNaseH Plus)进行 PCR 反应。PCR 反应体系(20
μL)配制:SYBR® Premix Ex TaqTM II(2×)10.0 μL,
PCR 正向引物(10 μmol/L)0.8 μL,PCR 反向引物
(10 μmol/L)0.8 μL,ROX Reference Dye II(50×)
0.4 μL,cDNA 模板 2.0 μL(总量 100 ng),无 RNase
灭菌蒸馏水 6.0 μL。反应条件:95 ℃、30 s 预变性;
95 ℃、3 s,59 ℃、30 s 退火(40 个循环)。反应使
用引物由 TaKaRa 公司设计并合成,以 β-actin 为内
参引物,引物序列见表 1。所得结果用 2−△△Ct方法[6]
表 1 基因引物序列及产物片段
Table 1 Sequence of gene primers and fragment of product
名 称 引物序列 产物片段 / bp
β-actin 正向:GGAGATTACTGCCCTGGCTCCTA 150
反向:GACTCATCGTACTCCTGCTTGCTG
TPA 正向:CGCTGTACCTCACAGCATCTGTTTA 150
反向:CATCCGCTTATCGATCATGCAC
PAI-1 正向:ACCATCTCCGTGCCCATGA 96
反向:GGGCAGTTCCAGGATGTCGTA
COX-2 正向:AACACGGACTTGCTCACTTTGTTG 110
反向:AATGGAGGCCTTTGCCACTG

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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分析目的基因的相对表达量。
3 结果
3.1 对成纤维细胞增殖的影响
与各自对照组相比,丹参酮 IIA 和地塞米松质
量浓度为 0.5~8.0 μg/mL 时,对成纤维细胞增殖均
有不同程度的显著抑制作用(P<0.001),且与质量
浓度呈相关性。结果见表 2。
3.2 对成纤维细胞中 TPA、PAI-1、COX-2 mRNA
表达的影响
与对照组相比,丹参酮 IIA质量浓度为 1.0、2.0
μg/mL 时均能降低成纤维细胞中 TPA、PAI-1 及
COX-2 mRNA 的表达(P<0.001);地塞米松 2.0
μg/mL 虽能降低 TPA、COX-2 mRNA 的表达(P<
0.001),但却明显增加 PAI-1 的表达(P<0.001)。
结果见表 3。
表 2 丹参酮 IIA对腹部术后粘连大鼠成纤维细胞增殖的
影响 ( ± = 3,x s n )
Table 2 Effect of tanshinone IIA on proliferation
of fibroblast in rats with postoperative
abdominal adhesions ( ± = 3,x s n )
组 别 ρ / (μg·mL−1) A450值 抑制率 / %
对照 - 2.524±0.010 -
丹参酮 IIA 0.5 2.142±0.004*** 15.13
1.0 1.980±0.007*** 21.55
2.0 1.083±0.009*** 57.10
4.0 0.485±0.008*** 80.78
8.0 0.232±0.004*** 90.82
对照 - 2.521±0.006 -
地塞米松 0.5 1.844±0.002*** 26.87
1.0 1.742±0.005*** 30.92
2.0 1.715±0.006*** 31.98
4.0 1.705±0.006*** 32.38
8.0 1.684±0.012*** 33.21
与对照组比较:***P<0.001,下表同
***P < 0.001 vs control group, same as below
4 讨论
因手术创伤引起的脏器浆膜损伤、缺血、炎症
和异物残留均是导致术后粘连的主要原因。术后粘
连的形成是一个复杂的过程,涉及到多种细胞的增
殖和相关细胞中粘连与炎症基因表达量的变化,成
纤维细胞在术后粘连中起重要的作用,成纤维细胞
增殖越快,粘连越容易发生,且程度越严重。成纤
表 3 丹参酮 IIA对腹部术后粘连大鼠成纤维细胞中 TPA、
PAI-1、COX-2 mRNA 表达的影响 (n = 3)
Table 3 Effect of tanshinone IIA on mRNA expression
of TPA, PAI-1, and COX-2 in fibroblast of rats
with postoperative abdominal adhesions (n = 3)
2−△△Ct
组 别
ρ /
(μg·mL−1) PAI-1 TPA COX-2
对照 - 1.000 1.000 1.000
丹参酮 IIA 1.0 0.779*** 0.128*** 0.402***
2.0 0.825*** 0.036*** 0.439***
地塞米松 2.0 1.372*** 0.016*** 0.005***

维细胞中 TPA、PAI-1 是调控粘连产生的主要相关
基因,COX-2 是诱发炎症的主要相关基因。TPA 的
溶栓机制是激活内源性纤溶酶原转变为纤溶酶,其
表达量越高,纤溶作用越强,越利于抑制纤维性粘
连产生,而 PAI-1 则相反,其表达量越高,抑制纤
溶作用越强,越易导致纤维性粘连产生。因此,TPA
与 PAI-1 的比率越高,越利于防止粘连产生。COX-2
是一种经刺激而迅速产生的诱导酶,各种化学、物
理、生物因子损伤性刺激均可诱导其产生,进而催
化前列腺素(PGs)合成参与炎症反应。COX-2 主
要参与早期炎症反应,其表达量越低,越利于防止
炎症产生。
本实验中,丹参酮 IIA 和地塞米松均能有效抑
制成纤维细胞增殖,且丹参酮 IIA 的抑制作用与质
量浓度呈正相关,高于 1.0 μg/mL 时作用明显强于
地塞米松。荧光定量 RT-PCR 结果表明,丹参酮 IIA
均可显著降低成纤维细胞中 TPA、PAI-1 和 COX-2
mRNA 的表达,且在 1.0 μg/mL 时,TPA/PAI-1 的值
较 2.0 μg/mL 时的高 2.77 倍;而在 1.0 μg/mL 时,
COX-2 mRNA的表达量较 2.0 μg/mL时减少 8.42%,
表明丹参酮 IIA 在抗粘连的同时还具有一定的抗炎
作用,且以 1.0 μg/mL 时的抗粘连、抗炎效果较佳。
地塞米松虽然明显降低成纤维细胞中 COX-2 和
TPA mRNA 的表达,但却使 PAI-1 的表达增高,
TPA/PAI-1 的值降低,TPA/PAI-1 值较丹参酮 IIA 1.0、
2.0 μg/mL 组分别降低 92.86%、73.16%,COX-2 表
达量较丹参酮 IIA 1.0、2.0 μg/mL 组分别减少
98.75%、98.86%,表明地塞米松虽有很强的抗炎作
用,但抗粘连作用远不及丹参酮 IIA。本实验结果表
明丹参酮 IIA 对术后粘连发生的改善作用强于地塞
米松,值得深入研究。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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参考文献
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