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Effect of total glucosides of paeony on nuclear factor-κB activation in rat peritoneal macrophages

白芍总苷对巨噬细胞核转录因子-κB活化的影响及其机制研究



全 文 :ALTactivity(9275±191vs3929±256,3269±146)U·L-1,andprotecttheliverdamageinducedbyoxidativestress.In
addition,GuangdongLiangchaKelicouldefectivelyincreasetheORACvalue,GSHcontent,GSHPXactivityandGSTactivityand
reducetheMDAlevelandNOlevelinliver.Conclusion:OraltreatmentofGuangdongLiangchaKeliisfoundtoreducerestraint
stressinducedliverdamageintermsofabovementionedbiochemicalparameters,andtheseprotectiveefectsmayberelatedtoitsfree
radicalscavengingactivityandlipidperoxidationinhibitoryefects.
[Keywords] GuangdongLiangchaKeli;restraintstress;alanineaminotransferase(ALT);glutathione(GSH);oxygenradi
calabsorbancecapacity(ORAC)
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070508
[基金项目] 重庆市教委科学技术研究项目(KJ060702)
[通讯作者] 陈刚,Tel:(023)62769652,Fax:(023)62769652,
Email:licoricech@ctbu.edu.cn
白芍总苷对巨噬细胞核转录因子
κB活化的影响及其机制研究
陈 刚,邓小红,郭莉霞,刘建辉
(重庆工商大学 药物化学与化学生物学研究中心,重庆 400067)
[摘要] 目的:研究白芍总苷(TGP)对核转录因子κB(NFκB)活化的调节作用及其机制。方法:不同剂量
(10,30,100,300μg·mL-1)的TGP作用于大鼠腹腔巨噬细胞2h后,加入脂多糖(LPS)刺激20min或1h,Western
blot方法分别观察NFκB抑制蛋白IκBα在胞浆中的含量及NFκB亚基p65在胞核中的含量,同时检测 NFκB与
DNA的结合活性。结果:TGP显著增加了LPS刺激后的巨噬细胞胞浆中IκBα蛋白的含量,同时显著减少了胞核中
NFκBp65蛋白含量,并对LPS诱导的NFκB与DNA的结合活性也有明显抑制作用。结论:TGP可抑制LPS诱导
的巨噬细胞NFκB的活化,其机制与TGP抑制IκBα蛋白的降解,阻遏 NFκBp65蛋白的核转移和抑制 NFκB与
DNA的结合密切相关。
[关键词] 白芍总苷;核转录因子κB;抑制蛋白IκB;巨噬细胞
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)06066903
  核转录因子 NFκB(nuclearfactorκB,NFκB)
通常以同源或异源二聚体形式存在于多种类型细胞
中。p65p50是 NFκB最常见的活性二聚体形式,
此二聚体与抑制蛋白IκB相结合而以非活性状态存
在于细胞胞质中[1]。研究证实,NFκB的活化在炎
症过程中扮演了关键性角色,其活化后可启动多种
促炎症基因的转录,如白细胞介素1β(IL1β),IL2,
IL6,肿瘤坏死因子(TNFα)、诱导型一氧化氮合酶
(iNOS)、环加氧酶2(COX2)、细胞间黏附分子1
(ICAM1)等[2]。在类风湿关节炎、系统性红斑狼
疮、系统性硬化症、支气管哮喘等疾病中均发现有
NFκB的异常过度活化[3]。因此,调控 NFκB的活
化被认为是抗炎药物研发的一个重要作用靶点。本
试验观察了白芍总苷(totalglucosidesofpaeony,
TGP)对NFκB活化的影响并探讨了其作用机制,为
TGP的抗炎作用提供新的理论依据。
1 材料
1.1 药物与试剂 白芍总苷由朗生医药控股有限
公司惠赠,含量,批号 050915;脂多糖(LPS)购自
Sigma公司;NFκBp65抗体、IκBα抗体、βactin抗
体、Sp1抗体、ECL检测试剂盒均购自 SantaCruz公
司;DMEM培养基、小牛血清均购自 Hyclone公司;
TransAMTMNFκBp65活性检测试剂盒购自 Active
Motif公司;其余试剂为进口分装或市售分析纯。
1.2 动物 SD大鼠,清洁级,体重(200±20)g,购自
第三军医大学大坪医院实验动物中心,动物合格证号。
1.3 主要仪器 电泳仪和垂直电泳槽(BioRad),
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紫外分光光度计(岛津),凝胶成像系统(BioRad)、
高速冷冻离心机(Sorval)、倒置显微镜(Nikon)。
2 方法
2.1 大鼠腹腔巨噬细胞的分离、培养 无菌条件下
打开大鼠腹腔,4mLDHanks缓冲液反复冲洗腹
腔,回收缓冲液,以1000r·min-1离心10min,弃上
清,DHanks缓冲液洗2次,离心,用含10%小牛血
清的DMEM培养液重悬细胞,用于后续的试验。
2.2 分组 以每孔2×106个大鼠腹腔巨噬细胞培
养于6孔板。24h后换培养基,分组并加药如下:正
常组不加任何药物干预;LPS组加入10μg·mL-1
LPS处理细胞 20min(IκBα蛋白检测)或 1h
(NFκBp65蛋白检测和 NFκB与 DNA的结合活性
试验);不同剂量的 TGP组:预先分别加入 10,30,
100,300μg·mL-1TGP处理细胞2h,然后加入10
μg·mL-1LPS处理细胞20min或1h(试验目的同
LPS组)。
2.3 胞浆与胞核蛋白的提取[4] 用冰预冷 PBS缓
冲液(pH72)洗2次,加200μL冰浴的缓冲液 A
(10mmol·L-1HEPESNaOH(pH79),15mmol
·L-1MgCl2,10mmol·L
-1KCl,05mmol·L-1
DTT,1mmol·L-1PMSF,1μg·mL-1Aprotinin,1
μg·mL-1Leupeptin),刮下细胞后冰浴中裂解 20
min,4℃下12000r·min-1离心5min,取上清即为
胞浆蛋白提取物。所得沉淀为细胞核,加入50μL
冰预冷的缓冲液B(20mmol·L-1HEPESNaOHpH
79),25% Glycerol,15mmol·L-1 MgCl2,420
mmol·L-1NaCl,02mmol·L-1EDTA,05mmol·
L-1DTT,1mmol·L-1PMSF,1μg·mL-1Aprotin
in,1μg·mL-1Leupeptin)充分混匀,4℃静置 30
min,4℃下12000r·min-1离心10min,上清即为
核蛋白抽提物。Lowry法检测蛋白浓度,胞浆与胞
核蛋白提取物均在-70℃保存备用。
2.4 Westernblot检测 取胞浆蛋白提取物(IκBα
检测)或胞核蛋白提取物(NFκBp65蛋白检测),
加入等体积 2×SDS上样缓冲液(125mmol·L-1
TrisHCl,20%甘油,001%溴酚蓝、4% SDS,200
mmol·L-1DTT),沸水浴中加热10min,取30μg蛋
白行SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,转膜(PVDF膜),
含5%脱脂奶粉的 TBST缓冲液封闭,Ⅰ抗(稀释度
1∶1000)、Ⅱ抗(稀释度1∶5000)先后与膜孵育,显
影,检测条带灰度,以 p65与 Sp1条带或 IκBα与 β
actin条带的灰度比值作为蛋白含量。
2.5 NFκB与DNA的结合活性试验 取适量胞核
蛋白,按照 TransAMTM NFκBp65活性检测试剂盒
说明书进行检测,以A450值大小表示被测样品NFκB
的活性高低。
2.6 统计学分析 实验数据以 珋x±s表示,进行单
因素方差分析,以 P<005表示有显著性差异,以
上数据资料分析均由统计软件包SPSS100完成。
3 结果
3.1 TGP对巨噬细胞IκBα降解的影响 LPS作用
20min就快速诱导了巨噬细胞 IκBα的降解,使细
胞胞浆中IκBα含量明显减少(P<001)。随着预
先加入 TGP的浓度增加,巨噬细胞胞浆中 IκBα的
含量明显增加,并呈现出一定的剂量依赖关系(P<
005或P<001)。见表1。
3.2 TGP对巨噬细胞 NFκBp65蛋白核转移的影
响 与正常组相比较,经LPS巨噬细胞1h后,胞核
中的p65蛋白含量明显增加(P<001)。预先加入
不同浓度的TGP作用2h后再加入LPS刺激巨噬细
胞1h,巨噬细胞胞核中p65蛋白含量随药物浓度的
增加而逐渐减少,与只加入LPS比较差异显著(P<
005或P<001)。见表1。
3.3 TGP对巨噬细胞 NFκB与 DNA的结合活性
的影响 与正常组相比较,LPS刺激巨噬细胞1h
后,巨噬细胞 NFκB与 DNA的结合活性明显增高
(P<001)。在用TGP预处理巨噬细胞2h后再加
入LPS刺激,可使巨噬细胞 NFκB与 DNA的结合
活性被显著抑制(P<005或P<001)。见表1。
表1 TGP对巨噬细胞NFκBp65,IκBα含量及
NFκB活性的影响(珋x±s,n=3)
组别
剂量
/μg·mL-1
胞核p65
(Ap65/ASp1)
IκBα
(AIκBα/Aactin)
NFκB
(A450)
正常 - 040±013 132±024 016±005
LPS 10 171±0331) 009±0031) 122±0061)
TGP 10 165±0192) 018±0112) 107±0052)
  30 131±0213) 069±0153) 084±0133)
  100 109±0233) 102±0223) 059±0093)
  300 088±0173) 210±0323) 036±0063)
  注:与正常组相比较1)P<001;与 LPS组相比较2)P<005,
3)P<001
4 讨论
本试验首次证实了 TGP可以抑制调控炎症的
关键性核转录因子 NFκB的活化。静息状态下,
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NFκB最常见的异源二聚体形式p65p50,是与抑制
蛋白IκB结合成无活性的形式存在于胞质中。研究
证实,p65亚基是 NFκB最重要的具有转录活性的
亚基。当受到细菌、毒素、炎症介质等的刺激后,IκB
快速磷酸化从而被非特异性蛋白酶水解,使 p65蛋
白的核定位信号暴露,导致 p65蛋白由胞质向胞核
转移,结合在被诱导基因启动子序列上与之相应的
κB位点,启动基因的转录和相应蛋白质合成[5]。大
多数已被证明在炎症发展过程中起了重要作用的炎
性因子都受到了 NFκB的调控;nfkb/基因敲除小
鼠不能诱导产生胶原性关节炎,其免疫细胞分泌的
多种促炎症介质均显著减少[6],这些都证明了 NF
κB在炎症发展过程中的核心地位。祖国医学早就
使用中药白芍及其含白芍的复方治疗各种炎症性疼
痛,显示出良好的疗效。现代药理研究证实,芍药中
的苷类物质(芍药总苷,TGP)是芍药的主要有效部
位,可抑制大鼠腹腔巨噬细胞分泌 TNFα,IL1β,IL
2,NO,产生抗炎作用,但其深入机制仍不十分清
楚[7]。本试验发现,经 10μg·mL-1LPS刺激 20
min后巨噬细胞中绝大部分IκBα很快就被降解,其
含量明显减少;1h后NFκBp65蛋白在胞核中的含
量显著增加,同时NFκBα与 DNA的结合活性也显
著增强,这些结果表明 LPS诱导了 IκBα的降解,促
进了NFκBp65蛋白从胞浆向胞核转移,最终诱导
了巨噬细胞 NFκB的活化。如果预先用不同浓度
的TGP处理巨噬细胞后再给予LPS刺激,则LPS诱
导的IκBα的降解被明显抑制,NFκBp65蛋白从胞
浆向胞核转移被抑制,使得胞核中 NFκBp65含量
显著减少,同时 NFκB与 DNA的结合活性也显著
被抑制,这些结果证明,TGP可显著抑制 LPS诱导
的巨噬细胞NFκB的活化。
综上所述,本试验证实了 TGP可以抑制巨噬细
胞NFκB的活化,抑制 IκB降解和 p65核转移,并
抑制NFκB与 DNA的结合活性是其主要作用机
制,为TGP临床治疗炎症性疾病提供了新的理论依
据。
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EffectoftotalglucosidesofpaeonyonnuclearfactorκBactivation
inratperitonealmacrophages
CHENGang,DENGXiaohong,GUOLixia,LIUJianhui
(ResearchCenterofMedicalChemistryandChemicalBiology,ChongqingTechnologyandBusinesUniversity,
Chongqing400067,China)
[Abstract] Objective:Tostudytheefectoftotalglucosidesofpaeony(TGP)onlipopolysaccharides(LPS)inducednuclear
factorκB(NFκB)activationinmacrophages.Method:RatperitonealmacrophageswerepretreatedwithTGPfor2handstimulated
withLPSfor20minor05h.InhibitoryκBα(IκBα)proteininthecytoplasmandNFκBp65proteininthenuclearwereanalyzedby
westernblot.Further,DNAbindingactivityofNFκBcomplexwasdetected.Result:TGPenhancedtheamountsofIκBαproteininthe
cytoplasmanddecreasedtheamountsofNFκBp65proteininthenuclearofLPSinducedmacrophages.TGPalsoinhibitedtheLPSme
diatedDNAbindingactivityofNFκBcomplexinmacrophages.Conclusion:TGPcaninhibitLPSinducedNFκBactivationinmacro
phagesthrougharestingIκBαproteindegradation,NFκBp65proteinnucleartranslocationandDNAbindingactivityofNFκBcomplex.
[Keywords] totalglucosidesofpaeony;nuclearfactorκB;inhibitoryκBα;macrophage [责任编辑 古云侠]
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