免费文献传递   相关文献

三七总皂苷合用黄芪总皂苷对MCAO再灌注大鼠脑组织NF-κB表达的抑制作用



全 文 :三七总皂苷合用黄芪总皂苷对 MCAO再灌注大鼠
脑组织 NFκB表达的抑制作用
任周新1,孙建宁2,罗永明3,赵辉2,钟静2,王斌2
(1.河南中医学院,河南 郑州 450008;
2.北京中医药大学,北京 100102;3.江西中医学院,江西 南昌 330004)
[摘要] 目的:研究三七总皂苷(PNS)合用黄芪总皂苷(TSA)对大鼠大脑中动脉阻塞模型(MCAO)脑组织NFκB,IκBα
表达的影响。方法:制作MCAO再灌注大鼠模型,分别在缺血2h、再灌注14h腹腔注射三七总皂苷(PNS)80mg·kg-1,PNS
TSA56mg·kg-1和112mg·kg-1,再灌注22h,Westernblot半定量检测缺血脑组织中IκBα,pIκBα,免疫组化法检测NFκB
的表达。结果:与假手术组比较,模型组缺血区皮层NFκB免疫反应阳性颗粒在细胞中大量表达,在细胞核中也表达广泛,阳
性表达面积、累积吸光度明显增加(P<001)。与模型组比较,PNSTSA56,112mg·kg-1组和PNS组NFκB免疫反应阳性表
达物多在胞浆,阳性表达面积、累积吸光度明显降低(P<001)。PNSTSA56mg·kg-1组与PNS组比较,阳性表达面积、累积
吸光度明显降低(P<005或001)。与假手术组比较,模型组脑组织中 pIκBα蛋白表达量显著增加(P<001),IκBα蛋白
表达量显著减少(P<001);与模型组比较,PNSTSA56,112mg·kg-1组和 PNS组 pIκBα蛋白表达量显著降低(P<005~
001),而IκBα蛋白表达量显著增加(P<001)。结论:PNS能抑制缺血再灌注脑组织中 NFκB的活化,该作用与其抑制
IκBα的磷酸化有关;PNS合用TSA后,抑制NFκB活化的作用增强。
[关键词] 三七总皂苷合用黄芪总皂苷;脑缺血再灌注;核因子κB;κB抑制物;磷酸化κB抑制物
[收稿日期] 20081120
[通信作者] 罗永明,Tel:(0791)7118850,Email:loym@tom.com
[作者简介] 任周新,Tel:(0371)65680617,Email:renzhouxin123@
126.com
  作者前期的研究发现,三七总皂苷(totalsapo
ninsofPanaxnotoginseng,PNS)与黄芪总皂苷(total
saponinsofAstragalus,TSA)合用(PNSTSA),抑制
大脑中动脉阻塞(middlecerebralarteryocclusion,
MCAO)再灌注大鼠脑组织损伤,具有协同作用[1],
尚需要对其作用机制进行探讨。近年来,核因子κB
(nuclearfactorkappaB,NFκB)信号通路激活在缺
血性脑中风中的作用,倍受关注。有研究表明,PNS
能抑制中性粒细胞内NFκB的活化,减少细胞间黏
附分子表达及中性粒细胞黏附而起到心肌保护的作
用[2];TSA中的重要组成成分黄芪甲苷能显著抑制
缺氧/复氧引起的血管内皮细胞 NFκB表达,对缺
氧/复氧损伤的血管内皮细胞具有保护作用[3]。作
者推测PNS,PNSTSA可能具有抑制MCAO再灌注
大鼠脑组织 NFκB的活化的作用。本研究探讨了
PNS以及 PNSTSA对 MCAO再灌注大鼠脑组织
NFκB,IκBα表达的影响,通过比较 PNS与 PNS
TSA的差异性,进一步探索 PNSTSA合用的协同作
用机制。
1 材料
1.1 动物
SD大鼠,雄性,(290±5)g,清洁级,维通利华
实验动物技术有限公司提供。动物许可证号 SCXK
(京)2002003。
1.2 药物
三七药材购自江西省樟树市医药公司、黄芪药
材购自江西省南昌市医药公司,分别经江西中医学
院药学院赖学文副教授鉴定为五加科植物三七 Pa
naxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根和豆
科植物蒙古黄芪 AstragalusmembranaceusBge.var.
mongholicus(Bge.)Hsiao(A.mongholicusBge.)的
干燥根。采用大孔吸附树脂法分别制备三七总皂
苷、黄芪总皂苷,为易吸湿的淡黄色粉末,皂苷含量
分别为 875%,738%。江西中医学院药学系提
供。临用前用生理盐水稀释、溶解。
1.3 试剂
SP9001HistostainTMPlusKits,ZYMED公司;
NFκB多克隆抗体 SantaCruz公司产品;IκBα多克
隆抗体,SantaCruz公司产品;pIκBα多克隆抗体,
SantaCruz公司产品;βactin内参,SantaCruz公司
·9681·
第34卷第14期
2009年7月
                           
Vol.34,Issue 14
 July,2009
产品;ECL显色剂,Amersham公司产品;辣根酶标记
山羊抗兔IgG,中山金桥生物公司产品。
1.4 仪器
MULTISKANMK3酶标仪(Thermo);LGR10
42型离心机(北京医用离心机厂);AL104电子天
平(MetlerToledo公司);TY20型脱色摇床(上海
西巴斯生物技术有限公司);eclipseTE2000U荧光
显微镜(Nikon公司);垂直电泳槽(大连竞迈生物技
术公司);转移电泳槽(大连竞迈生物技术公司);
CJ1S超净工作台(泰斯特仪器有限公司)。
2 方法
2.1 模型制作
根据Longa方法制作鼠右侧大脑中动脉阻塞再
灌注模型[4]。手术前夜禁食不禁水。10%水合氯
醛3mL·kg-1腹腔注射麻醉大鼠,仰卧固定,颈部
正中切开,逐层分离组织,暴露右侧颈总动脉(com
moncarotidartery,CCA)、颈外动脉(externalcarotid
artery,ECA)、颈内动脉 (internalcarotidartery,
ICA),永久结扎 CCA近心端、ECA根部,微动脉夹
暂时夹闭CCA的远心端,在 CCA结扎处远心端剪
一斜口,插入顶端成球面的尼龙线,经 CCA分叉处
通过ICA入颅至大脑前动脉的起始部,从而闭塞大
脑中动脉(middlecerebralartery,MCA)的起始部,造
成了MCA供血相关区的梗死。尼龙线插入深度为
20mm,结扎 CCA远心端以固定尼龙线和防止出
血,逐层缝合,尼龙线末端暴露在体外。栓塞 2h
后,拔出尼龙线,实施再灌注。假手术组除插线10
mm外,其余步骤同模型组。
2.2 分组和给药
再灌注2h后观察模型动物的神经功能缺失症
状。评分参照 Longa等的方法[4],提起鼠尾离开地
面,观察两前肢的伸展状况;然后置于地面,观察其
行走情况;采用5级评分(0~4分)标准,分数越高,
说明其神经行为损伤越重。0分,行为完全正常,步
态平稳,无神经缺损症状;1分,不能完全伸展对侧
前爪;2分,行走时向左侧转圈,成追尾状;3分,站立
不稳,向对侧倾倒;4分,不能自发行走,意识丧失。
评分在1~3分的大鼠认为模型制作成功,纳入实验
分组。实验过程中,因手术、麻醉意外等原因死亡,
出血较多,取脑时发现蛛网膜下腔出血、术后存活时
间未达取材时间要求以及再灌注时未苏醒的动物均
剔除。共分成5组,假手术组、模型组、PNS80mg·
kg-1组、PNSTSA56mg·kg-1组(PNS40mg·
kg-1,TSA16mg·kg-1)、PNSTSA112mg·kg-1组
(PNS80mg·kg-1,TSA32mg·kg-1)。立即腹腔
注射药物,再灌注 14h后,再次腹腔注射药物,模型
组和假手术组注射等容量生理盐水,给药体积
5mL·kg-1。
2.3 取材
手术后24h,每组各5只,麻醉后,常规胸腹联
合切口,经左心室插管,分别用生理盐水、4%多聚
甲醛的01mol·L-1磷酸盐缓冲液灌注固定,取出
大脑,冠状切取距离额极2~6mm的脑组织,放入
4%多聚甲醛溶液后固定,备测免疫组化。另取大
鼠,手术后 24h,断头,在冰浴上取脑,无菌条件下4
℃生理盐水漂洗,去除血迹,去除小脑、嗅球和低位
脑干,沿大脑纵裂切开,取右脑,无菌条件下冠状切
取距离额2~6mm的脑组织,迅速置于已编号的冻
存管中,在液氮中保存备用,测量IκBα,pIκBα。
2.4 NFκBp65免疫组化测定
2.4.1 NFκBp65免疫组织化学染色 取出固定的
脑组织,常规石蜡包埋,自视交叉处连续冠状切片,
片厚4μm,置烤箱60℃过夜,4℃保存备用。采用
SABC免疫组织化学染色法分别进行染色:切片常
规脱蜡,3%H2O2溶液室温处理10min,蒸馏水冲洗
3次;切片浸入001mol·L-1枸椽酸盐缓冲液 PBS
浸泡5min,高压锅加热2min,冷却,PBS中清洗3
次;室温孵育15min;滴加1∶100比例稀释的一抗,4
℃过夜,PBS冲洗2min×3次;滴加生物素标记山
羊抗兔IgG,37℃孵育 20min,PBS冲洗 3min×3
次;滴加辣根酶标记链霉卵白素工作液(SA/
HRP),37℃孵育 15min,PBS冲洗 3min×3次;
DAB显色;蒸馏水洗涤终止显色,苏木素复染、脱
水、透明、封片。所有免疫组化反应均设阴性对照,
方法为用PBS代替一抗,其余步骤同上。
2.4.2 图像半定量分析 采用 ImageProPlus50
高清晰度彩色病理图像系统对切片进行分析。选择
目镜5倍、物镜40倍,分别在颞叶皮层的缺血区域,
选取面积相等的 3个视野,测量、统计每个视野的
Positivearea和Integralopticaldensity。
2.5 对IκBα蛋白表达的影响
将取好的大脑皮层组织置于1mL细胞裂解液
中,低温匀浆。1万r·min-14℃离心10min,取上
清,-80℃冰箱保存。取1μL上清液,BCA法测蛋
·0781·
第34卷第14期
2009年7月
                           
Vol.34,Issue 14
 July,2009
白含量,用细胞裂解液将上样蛋白浓度调成一致。
样品按3∶1加入5×上样缓冲液,混匀后沸水中5
min变性。配制6%分离胶注入准备到玻璃板间隙
中,加入适量蒸馏水覆盖,配制浓缩胶,注入分离胶
上端,插入梳子。将玻璃板安装至电泳槽中,加入
l×电极缓冲液,按 Marker样品次序上样,电泳。将
电泳完毕的凝胶取出,洗去胶上的 SDS等离子。根
据电泳后蛋白 Marker的位置,裁剪所需目的蛋白、
内参对应的膜。以 TBST洗膜10min。把硝酸纤维
素膜加入封闭液中置常温摇动。按每平方厘米膜加
01mL一抗溶液(IκBα稀释度为1∶600,5%脱脂牛
奶溶于TBST中),混匀后装入袋中,4℃过夜。弃去
反应液,TBST洗3次,将硝酸纤维素膜转移入 PBS
溶液中,室温下轻轻振荡10min。在膜上加入二抗:
IgGHRP溶液(1∶2000,5%脱脂牛奶溶于 TBST
中),室温下轻轻振荡2h。取出膜,在 PBS中洗膜。
ECl显色,压片。洗片、拍照后计算机存储,在 Lab
works40Acquisition系统下分析图片。以样本目的
蛋白的Integralopticaldensity/内参的Integraloptical
density的比值作为蛋白的表达量。
2.6 对PhosphoIκBα蛋白表达的影响
除一抗选择抗磷酸化 IκBα抗体外,其他步骤
同2.5项下。
2.7 统计学处理
实验数据以 珋x±s表示,采用 SPSS120软件做
统计分析,组间差异比较用单因素方差分析Student
NewmanKeulstest统计。
3 结果
PNSTSA对 MCAO大鼠脑组织 NFκBp65表
达的影响 假手术组右侧大脑皮层,细胞中 NFκB
免疫反应阳性颗粒表达稀少、颜色浅淡,位于胞浆,
少见细胞核染色。与假手术组比较,模型组 NFκB
免疫反应阳性颗粒在细胞中大量表达,在细胞核中
也表达广泛,阳性表达面积、累积吸光度(A)明显增
加(P<001)。与模型组比较,PNSTSA56,112mg
·kg-1组和 PNS组 NFκB免疫反应阳性表达物多
在胞浆,阳性表达面积和(A)明显降低(P<005,P
<001)。PNSTSA56mg·kg-1组与PNS组比较,
阳性表达面积和A也明显降低(P<005,P<001)
(表1)。
PNSTSA对 MCAO大鼠脑组织 IκBα,pIκBα
表达的影响 与假手术组比较,模型组脑组织中 p
  表1 PNSTSA对缺血脑组织NFκB表达的影响
(珋x±s,n=5)
组别
剂量
/mg·kg-1
阳性表达面积 A
假手术 - 4737±4554 2218±1922
模型 - 31763±35901) 13405±19601)
PNS 80 26748±23792) 11169±11712)
PNSTSA 56 19830±26882,4) 8872±17482,3)
  112 24315±28582) 10084±13772)
  注:与假手术组比较1)P<001;与模型组比较2)P<001;与
PNS组比较3)P<005,4)P<001。
IκBα蛋白表达量显著增加(P<001),IκBα蛋白表
达量显著减少(P<001);与模型组比较,PNSTSA
56,112mg·kg-1组和 PNS组 pIκBα蛋白表达量
显著降低(P<005,P<001),而IκBα蛋白表达量
显著增加(P<001)(表2)。
表2 PNSTSA合用对缺血脑组织IκBα,pIκBα
表达的影响(珋x±s,n=5)
组别
剂量
/mg·kg-1
pIκBα
/βactin
IκBα
/βactin
假手术 - 06088±00533 15922±040901
模型 - 19579±067411)03223±0090061)
PNS 80 13837±037042)06083±0164913)
PNSTSA 56 08685±010853)07364±0145263)
  112 12170±027592)07042±0220543)
  注:与假手术组比较1)P<001;与模型组比较2)P<005,3)P<
001。
4 讨论
NFκB作为细胞内的重要信息转导分子,在缺
血再灌注脑组织损伤中发挥重要作用。抑制NFκB
活化的多种药物,能够发挥神经保护作用,减轻脑组
织损伤[58]。
脑组织中的NFκB主要指p65,p502个亚基组
成的二聚体,正常情况下与IκBα组成三聚体,存在
于胞浆中,表达量少且不能进入细胞核。一旦 NF
κB从三聚体中游离出来,进入细胞核(核转位),与
相应的靶基因结合,则称为NFκB的活化。IκBα主
要与NFκB蛋白的Rel同源区的氨基酸残基发生作
用,从而掩盖了核定位信号区(nucleartranslocation
signal,NLS),抑制了 NFκB的核转位,使之保留于
胞浆。IκBα分子的磷酸化,导致 IκBαN端的
Lys21和 Lys22处分别共价结合上泛素分子,促使
IκBα发生构象改变,最后泛素化的 IκBα被26S蛋
·1781·
第34卷第14期
2009年7月
                           
Vol.34,Issue 14
 July,2009
白酶小体降解,暴露出 NFκB蛋白上的 NLS,这样
NFκB便能通过核膜上的受体进入细胞核内。本研
究结果表明,模型大鼠再灌注后22h,缺血脑组织
NFκB蛋白的表达量以及核转位显著增加,上述结
果和文献报道基本一致[56]。PNS,PNSTSA抑制
NFκB活化的作用表现在减少 NFκB蛋白表达量
和核转位,这种作用至少与其抑制 IκBα磷酸化有
关。在脑缺血再灌注进程中,IκBα的磷酸化涉及
复杂的生化过程,PNS,PNSTSA抑制 IκBα磷酸化
的机制有待于研究。
前期的研究发现,PNSTSA56mg·kg-1(PNS
40mg·kg-1,TSA16mg·kg-1)是抑制大鼠 MCAO
再灌注脑组织损伤的优化剂量[1]。本研究发现,优
化剂量抑制 NFκB活化的作用强于 80mg·kg-1
PNS,提示PNS联合应用少量的TSA,可以减少 PNS
的用量、增强抑制 NFκB活化的效应,部分揭示了
PNSTSA抑制大鼠 MCAO再灌注脑组织损伤的协
同作用机制。从结构上分析,除大豆皂苷元外,黄芪
总皂苷的苷元均为环阿尔廷烷型的五环三萜类;三
七总皂苷元大多数是达玛烷型四环三萜类,二者在
结构上差异较大,是否因为作用于细胞上的不同受
体,启动不同的机制,强化了抑制 NFκB活性的作
用,这一假设尚需研究证实。
[参考文献]
[1] 任周新,李丽,李军,等.黄芪总皂苷和三七总皂苷配伍对大鼠
局灶性脑缺血的影响[J].中国实验方剂学杂志,2006,12
(12):56.
[2] 唐旭东,姜建青,姜大春,等.三七总皂苷对心肌缺血再灌注中
中性粒细胞核因子κB活化及其粘附的影响[J].中国药理学
通报,2002,18(5):556.
[3] 杨富国,刘革新,王力.黄芪甲苷对缺氧/复氧损伤血管内皮细
胞核转录因子κB表达的影响[J].中国中西医结合急救杂志,
2007,14(6):367.
[4] LongaEZ,WeinsteinPR,CarlsonS,etal.Reversiblemiddle
cerebralarteryocclusionwithoutcraniectomyintherats[J].
Stroke,1989,20(1):84.
[5] SekhonB,CharnpalS,KhanM,PatelSJ,SinghI,SinghAK.
NAcetylcysteinprotectsagainstinjuryinaratmodeloffocalcere
bralischemia[J].BrainResearch,2003,971:1.
[6] PeiZ,PangSF,CheungRT.Administrationofmelatoninafter
onsetofischemiareducesthevolumeofcerebralinfarctioninarat
middlecerebralarteryocclusionstrokemodel[J].Stroke,2003,
34(3):770.
[7] HayakawaM,MiyashitaH,SakamotoI,etal.Evidencethatre
activeoxygenspeciesdonotmediateNFkappaBactivation[J].
EMBOJ,2003,22:3356.
[8] WajeAndreassenU,KrakenesJ,UlvestadE,etal.IL6:anear
lymarkerforoutcomeinacuteischemicstroke[J].ActaNeurol
Scand,2005,111(6):360.
[责任编辑 古云侠]
本刊重要启事
本刊已开通在线支付功能,作者请登录本刊网站 www.cjcmm.com.cn“作者中心”,点击在线充值,可以
选择网上银行(没开通网银功能的帐户可以选择信用卡充值)和手机充值卡2种充值方式,充值成功后系统
会显示您的账号余额。然后您可以根据稿件状态和编辑部邮件通知来缴纳相应的费用,如审稿费,发表费
等。如有疑问请咨询鲍雷编辑:13683362408,178562955@qq.com。
·2781·
第34卷第14期
2009年7月
                           
Vol.34,Issue 14
 July,2009