全 文 :参莲提取物对 TNFα刺激下单核细胞株
THP1功能的影响
李玉洁,杨庆,翁小刚,朱晓新,王怡薇,刘小霓,韩晓
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:观察参莲(SL)提取物对炎症因子刺激下单核细胞功能的影响。方法:SL提取物预孵育,以 TNFα20μg
·L-1为刺激因子,观察 SL提取物对单核细胞株 THP1黏附、迁移、摄脂、分泌功能变化的影响。结果:SL1~3(05~2g·
L-1)可明显降低HUVEC和THP1的黏附率,与模型组比较有显著性差异。SL1~5(0125~2g·L-1)均可显著减少 THP1
迁移细胞数,与模型组比较有显著性差异。SL1~5(0125~2g·L-1)均可显著降低细胞内TC值。SL1(2g·L-1)可显著降
低细胞上清中异常增高的IL6值,同时升高IL10的含量,其他剂量未见明显作用。结论:SL提取物对 TNFα刺激下单核细
胞黏附、迁移、摄脂、分泌功能均有显著影响,其作用可能是SL提取物干预AS早期炎症反应的机制之一。
[关键词] 动脉粥样硬化;参莲提取物;炎症;THP1
[收稿日期] 20091216
[基金项目] 国家自然科学基金面上项目(30973901);国家直属科
研院所技术开发研究专项资金项目(NCSTE2007JKZX301);中国
中医科学院自主选题项目(ZZ2006117)
[通信作者] 朱晓新,Email:zhuxx59@yahoocomcn
单核细胞与内皮细胞的相互作用是动脉粥样硬
化(artherosclerosis,AS)的始动环节和 AS早期炎症
发生典型特征之一。这种相互作用不仅是 AS损伤
局部炎症修复的重要方式,而且在此过程中2种细
胞的功能均发生相应变化,如单核细胞分化、增殖,
受体表达改变等[13]。单核内皮细胞的相互作用过
程中表达和产生的诸多炎症相关生物活性因子及其
继发效应所致的血管局部级联放大的失控性炎症反
应,与AS的发生、发展密切相关[45]。前期研究显
示,防治 AS有效药物 SL提取物(由丹参、穿心莲
组成)对 AS家兔模型内皮细胞表面黏附分子
ICAM1无明显影响,但可选择性地作用于其配
基———单核细胞表面黏附分子 CD18,且疗效显
著[67]。基于单核细胞在 AS早期形成过程中的
复杂作用,推测 SL提取物对单核细胞黏附之外
的多种细胞功能可能均有一定的影响。本实验
从 SL提取物对单核细胞附着、迁移、摄脂、分泌
等角度深入观察 SL提取物对炎症因子作用下单
核细胞功能变化的影响。
1 材料
11 仪器和试剂 J301低温超速离心机(美国
Beckman);8453E紫外可见分光光度计(美国
Aglient)。550型 MODEL酶标仪(美国 BioRad)。
HUVEC由北京大学医学部分子免疫教研室王露馈
赠。THP1(中国协和医科大学基础部细胞中心);
RPMI1640培养基(GIBCOBRL,批号1165062);高
糖型 DMEM培养基(GIBCOBRL,批号 1292294);
胎牛血清(BiochromAG,批号0379H)。TNFα(Pep
rotech,批号 0604CY25)。考马斯蓝 G250(Sigma,
批号BA9719)。大鼠抗人IL6Kit,批号110371,大
鼠抗人IL10Kit,批号 A011,ADL。其他试剂均为
国产分析纯。SL提取物采用醇提取、大孔吸附树脂
富集纯化的方法制备,主要含丹参酮类、丹酚酸类及
穿心莲内酯类等有效组分,可控成分达50%以上,
由中国中医科学院中药研究所化学室提供。
12 动物 健康雄性新西兰兔,体重22~28kg,
北京市通力实验动物养殖场提供,合格证号 SCXK
(京)20050003。
2 方法
21 药物处理 SL提取物用 DMSO配成储备液,
使用前用培养基稀释到所需浓度(DMSO终浓度不
超过01%)。
22 高脂血清(hyperlipidemicserum,HLS)制备
以球囊导管内皮损伤术和高脂饵食法建立家兔 AS
模型,模型家兔无菌条件下经腹主动脉取血,4℃静
置1h,3000r·min-1离心15min分离血清。用酶
比色法检测TC值为1207mmol·L-1。过滤分装,
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用于THP1摄脂功能检测。
23 细胞分组及处置 常规培养 THP1,HUVEC,
据实验需要按不同浓度接种细胞,分别设对照组(C
组)、TNFα(M组)、SL+TNFα(在 M组的基础上,
加入 SL提取物 2,1,05,025,0125g·L-1,为
SL1~5组),培养24~48h,进行细胞功能检测。
24 HUVEC与 THP1黏附功能检测 将 HUVEC
以5×105接种于48孔板,每组均设4个平行孔。待
细胞生长融合后吸弃培养基,PBS洗孔1遍,分别加
入5×105个/mL的 THP1细胞悬液、同时加入 SL
提取物孵育,24h后以TNFα20μg·L-1继续培养
2h弃去上清,PBS洗2次去除未黏附细胞。染色法
检测黏附细胞量[8],每孔加02mol·L-1NaOH200
μL溶解各孔细胞。取待测各孔细胞溶解液100μL
于标记管,每管加500μL稀释的考马斯亮蓝 G250
染液,充分混匀,静置 10~30min,570nm测定 A
值,其数值大小代表黏附细胞的多少。
25 THP1摄脂功能检测[910] 将 THP1以5×
105接种于48孔板,每组均设4个平行孔。SL提取
物孵育24h后加入终浓度为5%的 HLS37℃孵育
48h。收集细胞,1000r·min-1离心10min,弃上
清。用PBS洗细胞沉淀1次,加入异丙醇01mL,
超声振荡10s/次 ×3次,再以1000r·min-1离心
15min,吸取上清液,酶比色法测定TC值。
26 THP1迁移功能检测[11] 将THP1以5×105
接种于Transwel双层培养板上室,以含 SL提取物
的无血清培养基孵育24h。下室加入含 TNFα20
μg·L-1及5%血清的培养基,37℃,5%CO2培养箱
中温育4h。将上室取出,甲醇固定,结晶紫染色,显
微镜下观察各孔迁移至膜外侧细胞情况,取4个视
野进行计数,以细胞数的平均值为细胞迁移数。
27 SL提取物对单核细胞分泌功能的影响[12]
THP1细胞接种于48孔培养板,SL提取物孵育24
h。加入TNFα20μg·L-137℃,5%CO2培养箱中
温育4h。收集各组细胞培养上清液100μL,ELISA
法检测IL6和IL10。
28 统计学处理 数据均以 珋x±s表示,采用
SPSS120软件进行检验,多组间差异比较采用
ANOVA,P<005为有显著性差异。
3 结果
31 TNFα刺激 HUVEC与 THP1黏附的量效关
系 TNFα5μg·L-1对细胞黏附率无明显影响,从
10μg·L-1已具有显著的诱导作用,10~40μg·
L-1TNFα各组对黏附率的影响无明显的量效关系
(6107%,7311%,7589%,8156%)。故选用20
μg·L-1作为后续试验的TNFα加入量。
32 SL提取物对 HUVEC和 THP1黏附的影响
结果显示模型组 A570值明显升高,与空白对照组比
较,有显著性差异(P<001)。SL1,2,3组A570值明显
下降,与模型组比较有显著性差异(P<001,
P<005,P<005)。表明 SL提取物对 HUVEC和
THP1黏附有明显抑制作用。见表1。
表1 SL提取物对HUVEC和THP1黏附
的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·L-1
TNFα
/μg·L-1
A570
C - - 03361±00312
M - 20 03601±000852)
SL1 200 20 03404±001684)
SL2 100 20 03309±001393)
SL3 050 20 03378±003373)
SL4 025 20 03564±00083
SL5 0125 20 03498±00119
注:与 C组相比1)P<005,2)P<001;与 M组相比3)P<
005,4)P<001(表2,3同)。
33 SL提取物对单核细胞迁移功能的影响 模型
组迁移至transwel膜下层的细胞数明显增多,与对
照组比较有显著性差异(P<005)。SL提取物 5
个剂量组均可显著减少迁移细胞数,与模型组比较
有显著性差异(P<005,P<001,P<005,P<
001,P<001)。见图1。
34 SL提取物对单核细胞摄脂功能的影响 与对
照组比较,模型组细胞内 TC值明显升高 (P<
001)。SL提取物各剂量组均可显著降低 TC值
(P<001)。见表2。
35 SL提取物对单核细胞分泌功能的影响 与对
照组比较,模型组细胞上清中 IL6含量明显升高
(P<001),IL10含量明显降低(P<001)。SL1
可显著降低异常增高的IL6值 (P<001),同时升
高细胞上清中 IL10的含量 (P<001),其他剂量
未见明显作用。见表3。
4 讨论
AS早期炎症反应过程中迁移、渗出到血管损伤
局部的细胞以单核、淋巴细胞为代表,单核细胞黏附
于内皮表面的数量可高出正常时的10~15倍[13]。
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图1 SL提取物对THP1迁移功能的影响
表2 SL提取物对THP1摄脂功能的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·L-1
HLS
/μL
TC
/mmol·L-1
C - - 201±022
M - 10 330±0862)
SL1 200 10 143±1014)
SL2 100 10 113±0124)
SL3 050 10 124±0704)
SL4 025 10 128±0314)
SL5 0125 10 157±0534)
表3 SL提取物对THP1分泌功能的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·L-1
IL6
/ng·L-1
IL10
/ng·L-1
C - 1177±056 1386±123
M - 1549±1621) 754±2471)
SL1 200 1110±1054) 1529±1544)
SL2 100 1382±162 1080±462
SL3 050 1504±209 835±324
SL4 025 1395±224 998±389
SL5 0125 1349±089 1039±197
AS斑块形成的起始阶段,内皮损伤处浸润的单
核细胞在损伤处附着、滚动、黏附、迁移、分化、摄
脂,最终成为单核细胞源泡沫细胞,是 AS早期炎
症的典型特征之一。单核内皮细胞相互作用对
其功能的影响主要有[1415],单核细胞通过直接接
触上调内皮细胞黏附分子表达,进一步促进二者
的黏附和相互作用(中性粒内皮细胞接触对这
些分子的表达无显著影响);单核细胞黏附能诱
导内皮细胞 TNFα,GMSF,纤溶酶原激活物抑
制1的表达,导致内皮细胞促凝活性增强,并下
调内皮细胞一氧化氮合酶表达。对单核细胞的
功能也产生一系列的影响,如激活并诱导单核细
胞自体表达 IL1β,IL8,PDGF,肝素结合性表皮
生长因子,单核细胞组织因子等。此外在此过程
中单核细胞、内皮细胞均可过表达 MMPs。可见,
干预单核细胞的功能对防治 AS及其炎症反应有
重要的意义。
SL提取物是根据中医临床经验,融合组分配伍
的理念和方法,针对 AS炎症反应网络、以活血化
瘀、清热解毒为法组方用以预防、治疗 AS疾病的中
药复方提取物,提取物中可控成分达50%以上。本
课题组前期研究结果表明[16],SL提取物对整体动
物具有良好的防治AS作用,可明显局限 AS斑块面
积,减轻病变程度,并可阻断 AS炎症反应,抑制炎
性介质的产生和释放,减少黏附分子、趋化因子和生
长因子等在 AS过程中的异常表达。同时发现[8],
以球囊导管内皮损伤术和高脂饵食法建立家兔 AS
模型中始终存在血清 TNFα的高表达现象,并且其
表达程度与斑块最大内膜厚度呈正相关。故在体外
实验中,采用TNFα作为刺激因素,模拟AS炎症损
伤因子,观察药物的作用。
本实验进一步验证,SL提取物对TNFα诱导下
的单核内皮细胞黏附具有直接抑制作用,它对单核
细胞功能的影响除前期体内实验结果已证实的阻断
细胞表面黏附分子CD18表达外,对单核细胞迁移、
摄脂、分泌等环节均有不同程度的影响。SL提取物
对单核内皮细胞交互作用过程中产生的一系列继
发效应的直接或间接干预作用可能是其抑制 AS炎
症反应的机制之一。
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ExtractsofDanshenandChuanxinlianonhumanmonocytic
lineTHP1inducedbyTNFα
LIYujie,YANGQing,WENGXiaogang,ZHUXiaoxing,WANGYiwei,LIUXiaoni,HANXiao
(InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofTraditionalChineseMedicine
Science,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatewhetherextractsofDanshenandChuanxinlian(SL)couldpromotethefunctionrecovery
inpremonocyticcellineTHP1inducedbyTNFαMethod:SLextracts(01252g·L-1)wereusedtoincubateTHP1for24h
beforestimulationwithTNFα(20μg·L-1),theadhesion,migration,lipiduptakeandsecretionofTHP1wereobservedResult:
SL(052g·L-1)hadobviousefectondecreasingtheTHP1adhesion.Thenumberofpassedmembranewasmuchfewerthanthat
ofcontrolcelsinSL(01252g·L-1).SL(01252g·L-1)reducedthetotalcholesterolcontentsignificantly.ThelevelsofIL6in
SL(2g·L-1)weresignificantlydecreased,andIL10wasincreasedthanthatbeforethetreatment.Conclusion:SLextractscould
promotethefunctionrecoverysuchasadhesion,migration,lipiduptakeandsecretionofTHP1inducedbyTNFα,whichprobablyis
oneofthemechanismsofinhibittheinflammatoryreactionininitiationanddevelopmentofAS
[Keywords] artherosclerosis;extractsofDanshenandChuanxinlian;inflammation;THP1
doi:10.4268/cjcmm20100820
[责任编辑 张宁宁]
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