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Effects of Zhikeping on aortic oxyradical and the expression of ICAM-1 in a rat model of experimental early atherosclerosis

脂可平对实验性早期动脉粥样硬化氧自由基及主动脉ICAM-1表达的影响



全 文 :570nmof3T3L1preadipocyteswasincreasedandthatof3T3L1adipocyteswasdecreased.ROSsignificantlyincreasedglucoseconsumption
in3T3L1preadipocytesandadipocytescultureinaconcentrationdependentmanner.ROSimprovedthesensitivityof3T3L1adipocytestoin
sulin.Conclusion:ROScanpromotetheproliferationof3T3L1preadipocytes,inhibitetheproliferationof3T3L1adipocytes,andalso,signif
icantlyimproveinsulinresistanceinducedbydexamethasone.
[Keywords] Rehmanniaglutinosaoligosaccharides(ROS);3T3L1adipocyte;insulinresistance;celproliferation;celmodel
[责任编辑 方文贤]
[收稿日期] 20051123
[通讯作者]  陈志强,Tel:(0311)86266445,Fax:(0311)
86266445,Email:chenzhqiang@tomcom
脂可平对实验性早期动脉粥样硬化氧自由基
及主动脉 ICAM1表达的影响
丁奇峰1,陈志强1,尹智炜1,张秀君1,黄怀鹏2,李红霞1
(1河北医科大学 中西结合研究所,河北 石家庄 050017;
2神威药业有限公司,河北 石家庄 051430)
[摘要] 目的:研究脂可平对大鼠早期动脉粥样硬化氧自由基及细胞间黏附分子(ICAM1)表达的影响。方
法:应用高脂饲料复制SD大鼠早期动脉粥样硬化模型,分别给以脂可平、辛伐他汀片混悬液灌胃,实验10周后,全
自动生化分析仪检测各组大鼠血脂、血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,用免疫组化和 RTPCR
方法检测主动脉壁ICAM1及其mRNA的表达水平;苏木素伊红(HE)染色观察主动脉组织形态学变化。结果:两治
疗组血脂、血清 MDA含量均明显降低,SOD活性显著升高,不同程度的改善了主动脉组织病理损伤,ICAM1及其
mRNA的表达水平显著下降。结论:脂可平抗动脉粥样硬化作用的机制可能与其抗氧化、抗粘附等保护血管内皮细
胞功能密切相关。
[关键词] 脂可平;动脉粥样硬化;氧自由基;细胞间黏附分子
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)05040704
高脂血症是动脉粥样硬化形成的主要病因之
一,脂可平是治疗高脂血症的中药新药,其主要成分
药理药效学研究表明[1,2],姜黄素能明显降低甘油
三酯、胆固醇和低密度脂蛋白,提高高密度脂蛋白的
含量,具有抗氧化作用,但其对动脉粥样硬化
(artherosclerosis,AS)中主动脉壁细胞间黏附分子(in
tercelularadhesionmolecule,ICAM1)表达影响的研究
尚未见报道。本实验通过观察脂可平对大鼠 AS早
期主动脉 ICAM1及 ICAM1mRNA表达的影响,进
一步探讨其抗AS的部分可能机制。
1 材料和方法
11 材料
111 动物 健康 SD大鼠,清洁级,雄性,体重
200~250g,由河北省实验动物中心提供(合格证书:
冀医动管字04259号)。
112 药品 脂可平(主要成分:总姜黄素,含量
60%以上)。规格:05g/粒,由神威药业有限公司
提供(批号0404205);辛伐他汀片:口服片剂,杭州默
沙东有限公司生产(批号 96031)。用前均溶于生理
盐水中(pH70)。
113 主要试剂 总胆固醇、甘油三酯测定试剂
盒(北京利德曼生化技术有限公司);高密度脂蛋白
胆固醇测定试剂盒(上海科华生物工程股份有限公
司);低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒(北京柏定生
物工程有限公司);丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶
(SOD)测定试剂盒(南京建成生物工程有限公司);I
CAM1一抗、二抗及相应试剂盒(博士德生物工程有
限公司);TRizolRNA抽提试剂(GIBCO公司);M
MLV逆转录酶,随机引物,RNasin,TaqDNAPoly
merase(PROMEGA公司);PCR引物(北京赛百盛公司
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合成)。其余试剂均为分析纯。
114 仪器 7170-A全自动化生化分析仪(日本
日立公司);7230G型紫外可见分光光度计(上海精
密科学仪器有限公司);DK-600A电热恒温水箱(上
海一恒实验仪器有限公司);LD4-2A离心机(北京
医用离心机厂);超低温冰箱(日本 SANYO公司);
HBO50/AC型荧光显微镜,德国 ZEISS公司;PCR
仪,英国ThermoHybaid;数码凝胶图像定量分析系统
(美国Kodak公司);HMIAS-2000医学图象分析系
统(武汉千屏影像技术有限责任公司)。
12 方法
121 早期动脉粥样硬化模型建立及分组 选用
SD大鼠40只,适应饲养 1周,随机分为 4组:正常
对照组(下称正常组)、模型组、辛伐他汀组、脂可平
组,每组10只。正常组喂饲普通饲料;其他 3组均
喂饲高脂饲料 (高脂饲料配方[3]:2%胆固醇、03%
去氧胆酸钠、75%猪油、02%丙基硫氧嘧啶、5%蛋
黄粉、85%基础饲料),随体重增长及时调整药量。
进食量控制在15g·100g-1·d-1,均自由摄食、饮水。
122 给药 自实验第5周开始正常组、模型组以
05%羧甲基纤维素钠溶液10mL·kg-1灌胃;脂可平
和辛伐他汀皆用05%羧甲基纤维素钠溶液配成混
悬液,脂可平组给予脂可平药物混悬液,每日 0571
g·kg-1(相当于临床用量的20倍)灌胃,辛伐他汀组
给予辛伐他汀混悬液,每日571mg·kg-1(相当于临
床用量的20倍)灌胃[4,5]。各组喂食饲料不变,实验
周期共10周。
123 样品制备及检测
1231 血脂,SOD,MDA的检测 实验10周后禁
食不禁水,12h后股动脉取血,3500rpm,离心10min
提取血清,采用全自动化生化分析仪检测血清总胆
固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇
(LDLC)和高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)。酶比色
法检测血清SOD活性和MDA含量。
1232 光镜组织学检测 于大鼠主动脉弓与胸
主动脉交界处取材,4%多聚甲醛溶液固定,石蜡包
埋,制备横切面石蜡切片,厚度3μm,HE染色,光镜
观察。
1233 免疫组化染色检测主动脉 ICAM1水平
将胸主动脉剪切 05cm左右一段血管,以 4%多聚
甲醛灌注固定,常规酒精脱水,石蜡包埋,横断切片,
厚度 3μm,SP免疫组织化学法检测 ICAM1;3%
H2O2室温封闭30min,正常山羊血清阻断非特异性
结合,1∶100稀释的兔抗大鼠 ICAM1抗体,37℃孵
育1h,生物素化山羊抗兔IgG37℃孵育20min;PBS
洗后滴加试剂SP;37℃20min。DAB显色5min,苏
木素轻度复染,脱水、透明、封片。显微镜观察。设
不加一抗的切片作为阴性对照,阳性细胞的细胞膜
和细胞浆染成黄褐色,提示有 ICAM1表达。选取细
胞分布均匀的高倍视野作为观察区,将镜下阳性细
胞数同总细胞数相比较,得到阳性细胞的表达率。
每张切片观察4~6个视野,取其平均值。
1234 ICAM1mRNA基因表达 Trizol一步法提
取主动脉组织总 RNA,并进行逆转录,操作严格按
试剂盒说明进行。逆转录聚合酶链式反应(RT
PCR)检测:取上述互补脱氧核糖核酸(cDNA)产物进
行聚合酶链式反应扩增。ICAM1的引物根据 Gen
bank中大鼠 ICAM1cDNA序列,设计一对引物,I
CAM1引物:上游5’AAACGGGAGATGAATGGT
3’和下游5’TCTGGCGGTAATAGGTGTA3’。内
参照为β肌动蛋白(βactin):上游5’GAGGGAAAT
CGTGCGTGAC3’和下游 5’CTGGAAGGTGGA
CAGTGAG3’,扩增片段长度分别为 445bp和 184
bp。反应条件:95℃预变性10min,95℃35s,54℃
35s,72℃35s,35循环,72℃延伸10min。RTPCR
反应产物于15%琼脂糖凝胶电泳。凝胶图像定量
分析系统成像,以βactin为内参照,测定各样本 I
CAM1mRNA的相对表达量。
124 统计学处理 应用 SPSS115统计软件对
所得数据统计。数据以珋x±s表示,组间均数比较
采用方差分析。
2 结果
21 脂可平对血脂含量的影响
模型组血清 TC,TG,LDLC均较正常组显著升
高(P<001),HDLC亦较正常组升高(P<005);
两治疗组可显著降低血清 TC,TG,LDLC含量,升高
HDLC(P<001);两治疗组间 TC有显著性差异
(P<005),其余指标无显著性差异(P>005,表
1)。
22 主动脉壁组织形态学变化 正常组动脉内膜
光滑完整,单层内皮细胞连接紧密,无脂质条纹或纤
维斑块,内膜下间隙较小,平滑肌排列整齐;模型组
血管壁明显增厚,内皮细胞广泛损伤脱落,脂质沉
积,底层胶原纤维暴露,内皮下间隙增宽,平滑肌排
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表1 脂可平对血脂含量的影响 (珋x±s,n=10)
mmol·L-1
组别 TC TG LDLC HDLC
正常组 114±0231) 061±0131) 072±0181)037±0091)
模型组 1883±483 087±011 1021±201 153±031
脂可平组 983±2621,3)039±0071) 691±1701)242±0522)
辛伐他汀组1312±5201) 040±0131) 832±2601)214±0711)
注:与模型组比1)P<001,2)P<005;与辛伐他汀组比3)P<
005,4)P<001(表2~4同)
列紊乱,形态多样,部分平滑肌有增殖,并向内层迁
移;脂可平组内膜光滑完整,单层内皮细胞连接紧
密,内皮细胞偶有脱落,少量脂质沉积,平滑肌排列
较整齐;辛伐他汀组动脉内膜增厚、内皮细胞损伤及
脂质沉积均较模型组减轻,可见内皮细胞缺失,平滑
肌排列不规则,但明显好于模型组。
23 脂可平对SOD,MDA的影响
与正常组比较,模型组大鼠血清 SOD活性明显
降低(P<005),MDA含量则显著增高(P<001);
治疗后血清MDA含量降低(P<001),SOD活性显
著升高(P<001)。且脂可平组优于辛伐他汀组
(P<005,表2)。
表2 脂可平对大鼠SOD,MDA的影响 (珋x±s,n=10)
组别 SOD/U·mL-1 MDA/nmol·mL-1
正常组 22771±46392) 102±0541)
模型组 17884±4338 419±171
脂可平组 26153±30361,3) 195±0721,3)
辛伐他汀组 21043±54931) 262±0561)
24 脂可平对主动脉组织 ICAM1含量的影响
结果显示:ICAM1主要表达于主动脉内皮组
织,呈棕黄色颗粒。正常组 ICAM1有基础量的表
达;与正常组相比,模型组 ICAM1的含量显著增加
(P<001);而两治疗组与模型组相比,其含量显著
下降(P<001);脂可平与辛伐他汀组相比其含量
有显著性降差异(P<001,表3)。
表3 脂可平对主动脉组织ICAM1含量
的影响(珋x±s,n=10)
组别 相对含量% 积分吸光度
正常组 452±1121) 999±3311)
模型组 732±226 1472±561
脂可平组 178±0651,3) 360±2691,4)
辛伐他汀组 523±1042) 1054±3192)
25 脂可平对主动脉组织 ICAM1mRNA表达的影

以βactin为内参照,脂可平对 ICAM1mRNA表
达的影响采用目的基因扩增片段(184bp)的灰度值
与βactin扩增片段(445bp)的灰度值的比值表示。
结果显示,脂可平和辛伐他汀组 ICAM1mRNA表达
量均低于模型组(P<001),且脂可平低于辛伐他
汀组(P<005,表4,图1)。
表4 各组主动脉内皮组织ICAM1mRNA
的表达(珋x±s,n=10)
组别 ICAM1mRNA/βactinmRNA
正常组 067±0141)
模型组 111±033
脂可平组 043±0141,4)
辛伐他汀组 062±0132)
图1 ICAM1mRNA表达
1Marker;2正常组;3模型组;4脂可平组;5辛伐他汀组
3 讨论
祖国医学认为高脂血症属于“气滞血瘀”等范
畴。主因饮食不节,嗜食肥甘厚味,致脾失健运,气
机阻滞,气滞血瘀,瘀血壅塞脉道,致内皮细胞损伤
而发生AS。因此,治疗以理气活血化瘀为要。姜黄
素具有理气活血化瘀的功效,主要用于治疗气滞血
瘀型的高脂血症。本实验也证实,以总姜黄素为主
要成分的脂可平可明显降低甘油三酯、胆固醇和低
密度脂蛋白,提高高密度脂蛋白的含量,与文献报道
一致[1、2]。
体内许多因素可损伤血管内皮细胞,其中氧自
由基最重要。大量基础研究表明[2],高血脂时体内
自由基产生和清除平衡被破坏,许多自由基清除剂
(如SOD,CAT)活性降低,产生大量的脂质过氧化物
(LPO),LPO直接损伤内皮细胞,导致内皮细胞的退
行性变化和通透性改变,LPO的产物丙二醛(MDA)
极易修饰低密度脂蛋白(LDL),成为 MDALDL后,
能为单核巨噬细胞受体所辨认、内饮,而形成泡沫细
胞;炎性细胞浸润并释放各种生长因子,剌激中膜平
滑肌细胞移行于内膜增生,吞噬及分泌大量间质成
分,形成 AS;本实验结果表明脂可平可降低血清
MDA含量,显著升高SOD活性。说明其具有良好的
抗氧化作用,而遏制 AS发生,且脂可平组优于辛伐
他汀组。
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近年来动脉粥样硬化被认为是一个慢性炎性过
程,诸多研究证明黏附分子的表达与 AS的发生发
展有关[6]。高脂血症能促进超氧阴离子产生,使低
密度脂蛋白氧化修饰,是 AS的危险因子之一,同时
高脂血症引发血管内皮功能障碍,此时内皮细胞可
诱导性的表达多种黏附分子,使内皮细胞表面呈异
常高粘性。氧化型低密度脂蛋白可以上调内皮细胞
ICAM1,VCAM1,Pselectin的表达,这可能是诱导单
核细胞浸润的始动因素[7],ICAM1和 VCAM1等能
促进免疫细胞浸润,使单核细胞和淋巴细胞粘附于
内皮,然后迁移入内皮下,单核细胞分化为巨噬细
胞,表达识别氧化低密度脂蛋白的清道夫受体,使胆
固醇沉积失去限制,形成泡沫细胞进而促进动脉粥
样硬化的发生。马爱玲等[8]通过 RTPCR的方法检
测大鼠动脉壁内黏附分子,实验结果表明大鼠摄入
高脂饲料后,血管壁内黏附分子 VCAM1和 ICAM1
的表达较喂饲基础饲料的对照组动物显著增高
(P<005)。本实验通过免疫组化技术和半定量
RTPCR方法探讨脂可平对高脂饮食实验性动脉粥
样硬化大鼠 ICAM1及 ICAM1mRNA表达的影响。
实验结果表明,高脂饮食能使 ICAM1含量及其 I
CAM1mRNA的表达明显增加,而脂可平组可以下调
血管壁 ICAM1含量及其 mRNA的表达。且脂可平
亦可使正常动脉血管壁 ICAM1含量及其 mRNA的
表达下调,能起到更好的抑制黏附分子表达,抑制单
核细胞的浸润和免疫粘附从而预防动脉粥样硬化的
发生。
[参考文献]
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EfectsofZhikepingonaorticoxyradicalandtheexpressionof
ICAM1inaratmodelofexperimentalearlyatherosclerosis
DINGQifeng1,CHENZhiqiang1,YINZhiwei1,ZHANGXiujun1,HUANGHuaipeng2,LIHongxia1
(1.InstituteofIntegrationofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China;
2.ShinweyPharmaceuticalCo.Ltd.,Shijiazhuang051430,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheefectsofZhikepingontheoxyradicalandintercelularadhesionmolecule1(ICAM1)ofex
perimentalearlyatherosclerosis.Method:ThemodelofSDratearlyatherosclerosiswasinducedbycholesteroldiet.Thesuspensionof
Zhikepingandsimvastatinwereadministeredintragastricaly,respectively.After10weeks,theserumlipids,superoxidedismutase(SOD)and
maleicdialdehyde(MDA)weredetectedbyautomaticbiochemistryanalyzer.ICAM1anditsexpressionofmRNAinaorticwalweredetected
byimmunohistochemistryandRTPCR,respectively.AortichistomorphologywascbservedbyHEstainning.Result:Theresultsshowedthat
theserumlipids,superoxidedismutase(SOD)andmaleicdialdehyde(MDA)oftreatedgroupswereobviouslyimprovedascomparedwith
thoseofthecontrolgroup.Thetissuepathologicaldamagewasimprovedindiferentdegree,andICAM1anditsexpressionofmRNAwasde
creasedobviously.Conclusion:ItissuggestedthemechanismofantiatherosclerosisofZhikepinghavecloserelationshipwiththefunctionof
itsantioxidizingandantiadhesivenessthatcanprotectaorticendothelialcel.
[Keywords] Zhikeping;Atherosclerosis;oxyradical;ICAM1
[责任编辑 方文贤]
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