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Effect of prim-O-glucosylcimifugin and 4′-O-β-D-glucosyl-5-O-methylvisa-mminol con on proliferation of smooth muscle cell stimulated by TNF-α

升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷对TNF-α所致大鼠胸主动脉平滑肌细胞增殖的影响



全 文 :thoraciccavityleukocytesinadosedependentmannerinvitroItissuggestedthatthemechanismofantiinflammatoryactionofSTOis
relatedtoitsinhibitingtheactivityof5LOanddecreasingthelevelofmajorinflammatorymediatorsLTB4
[Keywords] herbaschizonepetaevolatileoil;5lipoxygenase;leukotrieneB4;5hydroxy6,8,11,14eicosatetraenoicacid;
RPHPLC
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20080215
[基金项目] 北京市自然科学基金项目(7053075)
[通讯作者] 梁日欣,Tel:(010)640144112948,Email:RX
Liang@yahoocom
升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷对 TNFα所致
大鼠胸主动脉平滑肌细胞增殖的影响
王 岚,梁日欣,曹 莹,叶锦霞
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:观察升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷对血管平滑肌细胞增殖及细胞周期的影响。方法:建立
大鼠胸主动脉平滑肌细胞原代培养方法,将细胞分为空白组、模型组、升麻苷组、5O甲基维斯阿米醇苷组,并采用
细胞计数法和免疫化学方法分别对平滑肌细胞的生长特性和纯度进行测定。用MTT法观察升麻苷与5O甲基维
斯阿米醇苷各剂量组拮抗肿瘤坏死因子(TNFα)诱导平滑肌细胞增殖的作用,用流式细胞技术测定升麻苷与5O
甲基维斯阿米醇苷对平滑肌细胞周期的影响。结果:升麻苷(50,100,200mg·L-1)和5O甲基维斯阿米醇苷(50,
100,200mg·L-1)均能明显抑制TNFα引起的平滑肌细胞增殖,与TNFα组相比有极显著差异(P<001)。升麻
苷(50,100,200mg·L-1)和5O甲基维斯阿米醇苷(50,100,200mg·L-1)均使G1/G0期细胞比例增加,S期、G2/
M期细胞比例减少,与TNFα组相比差异极显著(P<001)。结论:升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对 TNFα引
起的平滑肌细胞增殖有明显的抑制作用。
[关键词] 升麻苷;5O甲基维斯阿米醇苷;动脉硬化;平滑肌细胞;炎性因子
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)17215704
  在动脉粥样硬化(AS)发生、发展过程中,血管
平滑肌细胞(VSMC)的移行和过度增殖起着极其重
要的作用[12]。血管内皮细胞受损时,释放大量的炎
性因子如肿瘤坏死因子(TNFα),白介素6(IL6)
等[3],在这些炎性因子的刺激下,内皮细胞、巨噬细
胞及血管平滑肌细胞(SMC)可合成并分泌大量的
生长因子,如血小板源性生长因子(PDGF)、纤维母
细胞生长因子(FGF)等,使内膜 SMC增生,中膜
SMC迁移至内皮下间隙,并通过其膜表面表达的脂
蛋白受体摄取脂质,形成肌源性泡沫细胞,产生胶
原、弹性纤维及蛋白多糖,致细胞外基质成分增多,
最终形成动脉粥样硬化[4]。
现代药理研究[5]表明,防风具有显著的抗炎活
性,进一步研究发现,升麻苷和 5O甲基维斯阿米
醇苷是防风主要的抗炎成分。本项实验在以往工作
的基础上,观察升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对
炎性因子刺激血管平滑肌细胞增殖及细胞周期的影
响,并探讨其对AS炎性反应的影响。
1 材料
11 药物 升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷为防
风药材中提取分离得到,纯度>98%,由中国中医科
学院中药研究所化学室肖永庆研究员提供。
12 动物 健康Wistar大鼠,雌雄不拘,体重150~
180g。由维通利华实验动物技术有限公司提供,合
格证号SCXK(京)20020003。
13 试剂 DMEM培养基干粉(Hyclone,批号
APH21724FC),优级新生牛血清(中美合资兰州民
海生物工程有限公司,批号 20060516),青链霉素
(Hyclone,批号JRH27172),谷氨酰胺(Sigma公司,
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北京鼎国生物技术发展中心分装),025%胰蛋白
酶(Hyclone,批号 JRG26965),小鼠抗大鼠 αSMA
(α平滑肌肌动蛋白,武汉博士德生物工程有限公
司,批号200612)抗体,小鼠 IgGSABC免疫组化试
剂盒 (武汉博士德生物工程有限公司,批号
200612),肿瘤坏死因子(TNFα,北京天来生物医学
科技有限公司,批号 PX20393,用含20%新生牛血
清的 DMEM培养基配制),噻唑蓝(MTT,Sigma,
SP1080),二甲基亚砜(DMSO,北京化学试剂公司,
批号30072492)。
14 仪器 超净工作台(北京半导体设备一厂),
MCO-15AC型 CO2培养箱(日本 SANYO公司),
MK型倒置显微镜(OLYMPUS公司),550型酶联免
疫检测仪(日本 BIO-RAD产品),EPICSXL型流
式细胞仪(美国 Coulter公司),微孔滤器(日本 Sar
torious,批号16534030335)。
2 方法
21 大鼠胸主动脉平滑肌细胞培养方法的建立[69]
 大鼠乙醚麻醉后全身浸入75%乙醇中消毒,置于
超净台内。T型剪开胸腹部皮肤及胸骨,暴露胸腹
腔。将大鼠左肺向右侧翻转,可见贴于脊柱右侧有
胸主动脉走行。上端沿主动脉弓,下端至膈的主动
脉裂孔处完整剪取胸主动脉,立即置于预冷的 PBS
溶液中。
清除结缔组织,剥除动脉外膜。纵向剖开血管,
用眼科弯镊钝性刮除内膜面以去除内皮细胞。剩余
血管中膜组织较薄、透明、韧性好。用 PBS溶液反
复冲洗,去除脂滴、血凝块等杂质及可能残留的内皮
细胞和外膜成纤维细胞。然后将一次取材的2~3
条血管的中膜置于无菌培养皿中,滴加少许培养液
使组织保持湿润,用利刀切割动脉成1mm×1mm
大小的组织块。将切好的组织小块均匀摆置于无菌
一次性塑料培养皿中,内膜面向上,组织块间距05
cm,使贴块有少许培养液。盖好皿盖,于37℃培养
箱内放置2h,使组织块干涸并与瓶壁贴附后,缓慢
加入含20%新生牛血清的DMEM培养液,使组织块
完全浸入培养液中,置 CO2培养箱中,37℃继续静
置培养7d,避免振动和移动,待有细胞从组织块周
围游出后换液。
22 大鼠胸主动脉平滑肌细胞 α平滑肌肌动蛋白
(αSMA)免疫组化鉴定 用001%多聚赖氨酸包
被载玻片12h,晾干,制作细胞爬片;用4%多聚甲
醛固定载玻片20min;加入100μL05%TritonX
100孵育20min;加入100μL03%甲醇H2O2液孵
育15min;加入100μL5%BSA封闭液孵育20min;
加入100μL一抗,阴性对照加 PBS,湿盒内孵育4
℃过夜;加入100μL生物素标记的抗小鼠 IgG,孵
育20min;加入100μL试剂 SABC孵育20min,清
洗;DAB显色,梯度乙醇脱水,二甲苯固定,封片,显
微镜下观察,照相。
23 大鼠胸主动脉平滑肌细胞生长曲线的绘制 
将对数期生长细胞消化成单细胞悬液,调节细胞密
度为1×105个/mL,接种于24孔板中,每孔加入05
mL细胞悬液。1~7d内每日对3孔细胞进行计数,
每孔细胞计数3次,计算其均值,培养第4天给未计
数细胞换液。以培养时间为横轴,细胞数的对数为
纵轴,在半对数坐标纸上绘图。
24 升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷拮抗 TNFα
诱导平滑肌细胞增殖的作用 平滑肌细胞以 5×
104个/mL的密度接种于96孔板,每孔01mL,24h
细胞贴壁后,换为无血清培养基,孵育24h,使细胞
同步化于G0/G1期,然后将细胞分为以下几组:空白
组加入含20%新生牛血清的 DMEM培养基;模型
组、升麻苷组、5O甲基维斯阿米醇苷组先分别加入
TNFα(终浓度为5μg·L-1),升麻苷组再加入不同
浓度的升麻苷(终浓度分别为 50,100,200mg·
L-1);5O甲基维斯阿米醇苷组再加入不同浓度的
5O甲基维斯阿米醇苷(终浓度分别为50,100,200
mg·L-1),共同孵育48h。将细胞上清液弃去,每
孔加入MTT溶液(05g·L-1,无血清 DMEM培养
基配制,过滤)100μL,37℃,孵育4h,终止培养,小
心吸弃孔内培养上清液。每孔加入100μLDMSO,
振荡10min,使结晶物充分溶解,在570nm波长的
酶联免疫检测仪上测定各孔吸光度(A)。
25 升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对平滑肌细
胞周期的影响 平滑肌细胞以细胞密度为5×104
个/mL接种于6孔板,每孔3mL,24h细胞贴壁后,
换为无血清培养基,孵育24h,使细胞同步化于G0/
G1期,然后将细胞分为以下几组:空白组加入含
20%新生牛血清的DMEM培养基;模型组加入TNF
α(终浓度为5μg·L-1);升麻苷组加入 TNFα(终
浓度5μg·L-1)及不同浓度的升麻苷(50,100,200
mg·L-1);5O甲基维斯阿米醇苷组加入 TNFα
(终浓度5μg·L-1)及不同浓度的5O甲基维斯阿
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米醇苷(50,100,200mg·L-1),共同孵育48h。将
细胞用025%的胰蛋白酶溶液消化成单细胞悬液,
离心(1000r·min-1,5min),弃上清液,加入 PBS
溶液,重悬细胞,再次离心(1000r·min-1,5min),
将细胞重悬于70%的冰乙醇溶液中,过夜。将各组
细胞用生理盐水轻洗一遍,分别加入50μL的 RNA
酶与PI(碘化丙啶)染液,37℃孵育30min,300目
尼龙筛网过滤后,上流式细胞仪检测。
26 数据分析 实验结果以 珋x±s表示;组间比较
采用方差分析(ANOVA);统计学显著性设定 P<
005。
3 结果
31 形态鉴定 原代培养时,单个细胞呈梭形。当
细胞生长成片时,呈典型的“峰谷”状排列。
32 大鼠胸主动脉平滑肌细胞 α平滑肌肌动蛋白
(αSMA)免疫组化鉴定结果 采用SABC法对平滑
肌细胞进行肌动蛋白免疫组化染色,99%的细胞染色
阳性。倒置显微镜下观察到,第3代大鼠胸主动脉平
滑肌细胞胞浆呈棕黄色,苏木素复染后,细胞核呈淡
蓝色。高倍镜下观察,可见胞浆内的细丝与细胞长轴
相平行,符合肌动蛋白构成的肌丝特征。见图1。
图1 大鼠胸主动脉平滑肌细胞α平滑肌
肌动蛋白(αSMA)免疫组化鉴定
33 大鼠胸主动脉平滑肌细胞生长曲线的绘制 
大鼠胸主动脉平滑肌细胞生长曲线呈典型的倒“S”
形。平滑肌细胞经过24h的潜伏期后,进入指数增
长期,持续96h后进入平台期,因此选择细胞铺板
后96h之内进行实验。见图2。
34 升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷拮抗 TNFα
诱导平滑肌细胞增殖的作用 5μg·L-1TNFα能
明显刺激平滑肌细胞增殖,与空白组相比差异极显
著(P<001)。升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷3
个剂量组均能明显抑制TNFα引起的平滑肌细胞增
殖,与TNFα组相比差异极显著(P<001)。见表1。
图2 大鼠胸主动脉平滑肌细胞生长曲线
表1 升麻苷、5O甲基维斯阿米醇苷对于TNFα
所致大鼠胸主动脉平滑肌细胞增殖的影响(珋x±s,n=5)
组别 剂量/mg·L-1 A
空白 - 0870±00202)
模型 - 0949±0027
升麻苷 50 0930±0030
  100 0878±00232)
  200 0866±00312)
5O甲基维斯阿米醇苷 50 0904±00202)
  100 0900±00272)
  200 0886±00212)
  注:与模型组相比1)P<005,2)P<001(表2同)
35 升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对平滑肌细
胞周期的影响 5μg·L-1TNFα能明显增加平滑
肌细胞G2期与S期比例,与空白组相比差异极显著
(P<001)。升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷3个
剂量组均使 G1/G0期细胞比例增加,S期、G2/M期
细胞比例减少,与 TNFα组相比差异极显著(P<
001)。见表2。
4 讨论
动脉粥样硬化是一种炎症性疾病而不是单纯的
由于脂质沉积所致。随着对动脉粥样硬化发生机制
的深入研究,炎症在 AS形成中的作用已被越来越
多的资料所证实,可以认为 AS是以慢性炎症过程
为基础,炎性细胞因子、血管内皮细胞、血管平滑肌
细胞及免疫因素等环节共同参与的综合发生发展过
程,而 TNFα是一种重要的前炎性细胞因子,出现
在炎症早期,具有多种生物学活性,如趋化、活化中
性粒细胞和单核细胞;促进血管内皮细胞表达黏附
分子和其他炎症介质,并通过与 VSMC上 PDGF受
体结合,促进 VSMC的分裂、增殖,并趋化中膜
VSMC,使之向内膜迁移,还可使平滑肌细胞表达 E
selectin增加,增强活化 T淋巴细胞的反应性,从而
促进AS斑块形成。
本项研究采用5μg·L-1的 TNFα诱导血管平
滑肌细胞增殖,同时用不同浓度的升麻苷与5O甲
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   表2 升麻苷、5O甲基维斯阿米醇苷对大鼠胸主动脉平滑肌细胞周期的影响(珋x±s,n=5) % 
组别 剂量/mg·L-1 G1/G0 S G2/M
空白 - 8920±06242) 880±08002) 207±02312)
模型 - 6790±7279 2123±4411 1087±2977
升麻苷 50 8867±07232) 827±04042) 303±06112)
  100 9013±15952) 717±04512) 273±19632)
  200 8897±08022) 897±04932) 210±03462)
5O甲基维斯阿米醇苷 50 8897±03062) 843±03062) 257±00582)
  100 8893±02082) 867±01532) 237±01532)
  200 8983±06032) 783±06812) 233±01532)
基维斯阿米醇苷进行预处理,观察这两种药物对平
滑肌细胞增殖及细胞周期的影响。结果表明:TNF
α能够明显诱导平滑肌细胞进入 S期与 G2/M期,
即促进平滑肌细胞增殖,升麻苷与5O甲基维斯阿
米醇苷干预后,能够明显增加G0/G1期细胞比例,减
少S期与G2/M期细胞,使平滑肌细胞增殖周期停
滞于 G0/G1期,从而抑制平滑肌细胞增殖。结果提
示升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对 AS炎性反应
的影响可能与抑制血管平滑肌细胞有关,为升麻苷
与5O甲基维斯阿米醇苷发展成为抗 AS的药物,
提供了实验依据。
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mminolcononproliferationofsmoothmusclecelstimulatedbyTNFα
WANGLan,LIANGRixin,CAOYing,YEJinxia
(InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheefectofprimOglucosylcimifuginand4′OβDglucosyl5Omethylvisamminolcon
ontheproliferationofsmoothmusclecelstimulatedbyTNFαMethod:Theprimarycelculturemethodofsmoothmusclecel
(SMC)wasestablishedbyatachmentblockTheSMCwasidentificatedbyimmunochemistrymethod,andthegrowthcurvewasdrawn
bycytometryThethirdgenerationofSMCwasadoptedintheexperimentTheefectofprimOglucosylcimifuginand4′OβDglu
cosyl5OmethylvisamminolconontheproliferationandcelcycleofSMCwasinvestigatedbyMTTandflowcytometryrespectively
Result:TNFαof5μg·L-1canstimulatetheproliferationofSMCandincreasetheproportionofG2phaseandSphaseincelcycle
whichhasgreatsignificantdiference(P<001)comparedwithcontrolThethreedosegroupsofprimOglucosylcimifuginand4′O
βDglucosyl5OmethylvisamminolconcaninhibittheproliferationofSMCandincreasetheproportionofG0/G1phase,whichhas
greatsignificantdiference(P<001)comparedwithmodelgroupConclusion:PrimOglucosylcimifuginand4′OβDglucosyl5
OmethylvisamminolconcaninhibittheproliferationofSMCstimulatedbyTNFα
[Keywords] primOglucosylcimifugin;4′OβDglucosyl5Omethylvisamminolcon;atherosclerosis;smoothmusclecel;
inflammatoryfactor [责任编辑 古云侠]
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