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Effects of rehmannia root decoction serum on cell proliferation and EPO expression in cultured human umbilicalvein endotheilial cells

熟地黄水提物含药血清对HUVECs-1细胞增殖及EPO表达的影响



全 文 :熟地黄水提物含药血清对 HUVECs1细胞
增殖及 EPO表达的影响
祝慧凤1,万 东2,陈 怡1,徐晓玉,陈 立3,何正光4
(1.西南大学 中医药学院,重庆 400716;
2.重庆医科大学 附属第一医院,重庆 400016;
3.西南大学 校医院,重庆 400716;4.重庆师范大学 校医院,重庆 400047)
[摘要] 目的:探讨熟地黄水提物含药血清对人脐静脉内皮细胞1(HUVECs1)增殖的影响及其机制。方法:
熟地黄水提物3,6,10g·kg-1分别给SD大鼠灌胃1周,取血制备含药血清,加入血管内皮细胞培养液。采用MTT
法观察血清对HUVECs1增殖的影响,免疫细胞化学染色和Westernblot检测血清对HUVECs1表达红细胞生成素
(EPO)的影响。结果:与相同浓度的NS血清组比较,3,6g·kg-1地黄水提液含药血清组HUVEC1吸光度显著升
高(P<005)。免疫组化结果显示,3,6g·kg-1熟地黄水提物5%含药血清组与相同浓度NS血清组比较,3,6,10g
·kg-1熟地黄水提物10%,20%含药血清组与相同浓度NS血清组比较,EPO免疫反应阳性细胞平均吸光度均显著
增加(P<005)。Westernblot分析显示:与NS血清组比较,6g·kg-1熟地黄水提物相同浓度含药血清各组 EPO
相对条带吸光度值(IOD)均显著增高(P<005)。结论:中药熟地黄水提物含药血清可上调血管内皮细胞 EPO表
达,对血管内皮细胞有显著的促增殖作用。
[关键词] 熟地黄水提物;内皮细胞;滋阴补血,益精填髓;红细胞生成素
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)13157904
[收稿日期] 20071110
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30070915);西南大学博
士基金项目(104290-20710906)
[通讯作者] 徐晓玉,Tel:(023)68250765,Fax:(023)68251225,
Email:xxy0618@sina.com.cn
  高脂、高糖、氧自由基对血管内皮的损伤是启动
心脑血管疾病的关键环节[1]。具有滋阴补血,益精
填髓功效的熟地黄,有改善血虚大鼠外周血像、改善
痴呆模型鼠记忆、降糖、降脂、抗氧化等药理作
用[2,3]。熟地黄是治疗心脑血管疾病的常用药物,
推测其对脑血管疾病可能具有保护作用。红细胞生
成素(EPO)是一种既能促进骨髓造血,又能促进内
皮细胞增殖、迁移和血管新生,并具有神经保护多效
性的细胞因子[4,5],在心脑血管疾病修复中举足轻
重。本研究采用血清药理学方法,观察熟地黄对人
脐静脉内皮细胞1(HUVECs1)增殖以及对 EPO表
达的影响,旨在探讨熟地黄治疗脑血管疾病,抗衰老
的机制,为祖国医学“精血同源”学说提供依据。
1 材料
1.1 动物 SPF级雄性 SD大鼠24只,体重250~
280g,由重庆医科大学实验动物中心提供(合格证
号2002A040),试验前适应环境饲养1周。
1.2 药物 怀熟地黄饮片购自成都中医药大学惠
康药业有限公司,批号030818,经重庆医科大学中
医药学院王刚副教授鉴定。
1.3 试剂 胰蛋白酶(trypsin),二甲基亚砜(DM
SO)、四氮唑蓝(MTT)(美国 Sigma公司);RPMI
1640培养基(Hyclone公司);新生小牛血清(杭州四
季青公司);兔多抗 EPO,EPOR抗体(SantaCruz公
司);SABC试剂盒、DAB显色试剂盒(武汉博士德生
物技术有限公司)。
1.4 仪器 CO2培养箱(德国 HERAEUAS),Revco
超低温冰箱、冷冻离心机(德国 EPPENDORF)、Bio
Rad550全自动酶标仪,SHB-3循环水多用真空泵(郑
州杜甫仪器厂),ZX98-1Rotowapor旋转蒸发仪和
ZX98-1WaterBath恒温水浴锅(瑞典LKB公司)。
2 方法
2.1 地黄水提物的制备 取熟地黄,按液质比8,
6,5倍水煎煮3次,分别于沸后2,15,1h,滤取上
清,合并 3次药汁,过滤,浓缩至含生药 08g·
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mL-1,4℃保存备用。
2.2 含药血清的制备 24只大鼠随机分为4组,
即地黄水提物3,6,10g·kg-1剂量组和生理盐水对
照组。参考文献[2,3],每天用地黄水煎液定时灌
胃1次,每次4mL,持续7d。末次灌胃后05h,腹
腔注射35%水合氯醛麻醉,大鼠颈总动脉插管放
血,4℃冰箱过夜,离心取血清,56℃,30min灭活
补体,4℃保存备用。对照组灌等量生理盐水,同法
制备对照组和正常组血清。
2.3 细胞培养与分组 人脐静脉血管内皮细胞株
(humanumbilicalveinendothelialcels,HUVECs1,
购自美国ATCC)常规培养,分为地黄水提物含药血
清3,6,10g·kg-1剂量组和生理盐水血清对照组。
各组又分20%,10%,5%含药血清亚组,每亚组重
复6孔。
2.4 熟地黄含药血清对 HUVECs1增殖活性的影
响(MTT法) 取对数生长期的 HUVEC1细胞以
1×103个/mL的细胞密度,接种于96孔板,每孔200
μL,5%CO2,37℃条件下培养 24h后,换无血清
RPMI1640培养液,37℃再孵育24h,使细胞生长
同步于静止期。1000r·min-1离心2min,弃上清
液,各组分别加入20%,10%,5%的含药血清和 NS
血清。培养48h后,1000r·min-1离心2min,弃原
培养液,每孔加入 200μL无血清培养液及 20μL
MTT,继续培养4h。1000r·min-1离心2min,弃
原液,每孔加入二甲亚砜(DMSO)200μL,震荡 5
min使结晶充分溶解后,在全自动酶标仪中选择490
nm波长测各孔吸光度(A)。
2.5 免疫组织化学检测含药血清对 HUVECs1红
细胞生成素表达的影响 采用025%胰酶消化细
胞,用新鲜培养液调细胞密度成1×103个/mL,接种
于预先放有载玻片的24孔培养板中。37℃培养箱
内继续孵育48h,加入不同浓度的含药血清,干预
48h后,吸出培养液,PBS冲洗3次,将细胞爬片置
于4%多聚甲醛固定20min,用03% H2O2、山羊血
清封闭后,按照SABC免疫组化试剂盒和 DAB显色
试剂盒说明书逐条进行操作(一抗 EPO浓度为1∶
150)。以一抗稀释液替代一抗作阴性对照,DAB+
镍剂显色,中性树胶封片观察。
2.6 蛋白抽提和浓度测定 参照文献[6]方法,将
收集的细胞离心沉淀,吸干水分后,加入300μL冰
冷的胞浆裂解液于冰上匀浆,冰浴 30min;4℃下
12000×g,离心10min;取上清(含胞膜和胞浆裂解
物)置于4℃预冷的 Ep管中,液氮速冻、-70℃保
存备用。用Bradford法测定胞膜及胞浆抽提物中蛋
白浓度。
2.7 电泳 用12%变性不连续十二烷基硫酸钠聚
丙烯酰胺凝胶电泳法分离胞膜及胞浆抽提物,每泳
道上样 40μg蛋白;电泳结束,将蛋白电转印至
PVDF膜;TTBS洗膜后,用一抗工作液孵膜,4℃过
夜(16~18h);TTBS洗膜4次后,用 HRP标记二抗
工作液孵膜,37℃ 1h;TTBS洗膜4次后,将膜片移
入DAB工作液中,避光显色5~10min;终止显色反
应后,自来水漂洗,自然晾干后扫描并采集图像。本
研究检测 EPO(分子质量为 30×103)时,一抗为
EPO兔多克隆抗体(1∶250),二抗为 HRP标记羊抗
兔IgG(1∶2500);检测内参照 βactin(分子质量为
43×103)时,一抗为小鼠抗 βactin单克隆抗体(1∶
300),二抗为HRP标记羊抗小鼠IgG(1∶2500)。
2.8 图像分析 免疫组化图像在 NikonP40显微
镜照相,用 imageproplus60图像分析软件对 HU
VEC1EPO染色进行半定量分析,光镜下蓝色产物
为阳性反应物。每组观察 3张细胞爬片,每片在
200倍镜下选取互不重叠的3个视野,分别测量其
平均A。
2.9 Westernblot膜片分析 用ScanMakerE6系统
扫描,用Quantityone4.5.1版图像分析软件(Bio
Rad公司产品)测定EPO蛋白和内参βactin蛋白各
显色条带的平均A,以EPO与对应的内参βactin蛋
白显色条带A的比值表示EPO蛋白相对表达量。
2.10 统计学处理 试验结果采用SPSS115版本
进行处理。每组数据以 珋x±s表示,采用单因素方差
分析(ANOVA),组间两两比较用 SNK法,P<005
表示为差异有显著性。
3 结果
3.1 熟地黄水提液含药血清对 HUVECs1增殖的
影响 结果显示,与同浓度 NS血清组比较,地黄水
提物6,10g·kg-1组5%含药血清对 HUVECs1有
显著促增殖效应(P<005);地黄水提物6g·kg-1
组10%含药血清对 HUVECs1有显著促增殖效应
(P<005),10g·kg-1组10% 含药血清有促增殖
趋势,但无显著性意义;而地黄水提物6,10g·kg-1
组20%含药血清均能够促进 HUVEC1增殖,具有
显著性差异(P<005)见表1。
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表1 熟地黄水提物含药血清对HUVECs1增殖的影响(A,珋x±s,n=6)
组别 剂量/g·kg-1 5%血清 10%血清 20%血清
生理盐水   - 076±0026 093±0038 099±0024
熟地黄水提物 3 078±0045 089±0024 110±0094
  6 099±00191) 113±00471) 118±00881)
  10 104±00631) 109±0058 118±00551)
  注:与相同浓度的NS组比较1)P<005
3.2 熟地黄水提物含药血清对 HUVECs1表达
EPO影响的结果 HUVECs1细胞形态轮廓清楚,
EPO免疫反应阳性着色位于细胞胞浆区,核未着
色,呈空泡状。与5%NS血清组比较,熟地黄水提
物3,6g·kg-1组相同浓度含药血清 EPO免疫反应
阳性细胞平均 A均显著增加(P<005);与10%,
20% NS血清组比较,熟地黄水提物3,6,10g·kg-1
组10%含药血清EPO免疫反应阳性细胞平均 A均
显著增加(P<005),见表2。
3.3 Westernblot结果 Westernblot分析显示:与
表2 熟地黄水提物含药血清诱导的EPO阳性的HUVECs1(A,珋x±s,n=6)
组别 剂量/g·kg-1 5%血清 10%血清 20%血清
生理盐水   - 037±0020 043±0028 059±0023
熟地黄水提物 3 049±00191) 060±00291) 070±00761)
  6 064±00401) 073±00361) 079±00631)
  10 038±0035 069±00411) 074±00321)
  注:与相同浓度的NS组比较1)P<005
5%,10%,20% NS血清组比较,6g·kg-1熟地黄
水提物同等浓度含药血清各组 EPO相对条带吸光
度(A)均显著增高(P<005),10%,20%含药血
清组比相应浓度 NS血清组增加 3倍多。提示熟
地黄对内皮细胞 EPO蛋白表达有明显上调作用
(表3)。
表3 熟地黄水提物含药血清诱导EPO表达(A,珋x±s,n=3)
组别 剂量/g·kg-1 5%血清 10%血清 20%血清
生理盐水   - 014±0046 016±0006 024±0027
熟地黄水提物 6 041±00431) 069±01961) 085±00351)
  注:与相同浓度的NS组比较1)P<005
4 讨论
缺血性心脑血管疾病,如缺血性中风、冠心病
心肌缺血、梗死、血管性痴呆等的治疗都依赖于治疗
性血管新生,以改善缺血区血供。红细胞生成素
EPO是受缺氧调节的造血因子,首先被发现在肾脏
合成。内皮细胞表达 EPO,EPO通过自分泌或旁分
泌机制促进内皮前体细胞和内皮细胞增殖、迁
移[79],从而启动血管新生。近年发现,EPO在脑血
管内皮同样表达[5],不仅对抗缺血大鼠神经元凋
亡,并能促进缺血脑血管内皮细胞存活和血管新生,
帮助脑缺血局部血流重建[5,10]对脑具有保护作用。
本实验首次报道熟地黄含药血清对血管内皮细
胞的增殖效应,并从调节EPO表达的角度探讨了含
药血清促进内皮细胞增殖的机制。结果表明,6g·
kg-1熟地黄20%,10%,5%含药血清有显著的促内
皮细胞增殖效应。形态学结果显示,熟地黄含药血
清促进EPO在内皮细胞的表达,Westernblot半定量
结果支持上述结论:10%,20%含药血清组 EPO表
达比相应浓度 NS血清组增加3倍以上,提示熟地
黄含药血清可能通过 EPO途径调控内皮细胞增殖
和迁移,从而诱导和启动缺血区域血管新生,这可能
是临床使用熟地黄治疗众多缺血性疾病如中风、冠
心病等作用的共同靶点。
祖国医学认为:肝藏血,肾藏精,肝肾同源,精血
可以相互化生。而现代研究发现:EPO早期产生于
肝,后期合成于肾,作用于骨髓促进造血,又作用于
脑抗神经元凋亡,并促进脑微血管新生,对缺血脑具
有保护作用。由此可见:EPO与中医理论中的“精”
有高度的吻合性。“补肾填精生髓充脑”治则是中
医药临床广泛用于痴呆、脑血管疾病治疗的主要手
段。《本草纲目》把熟地黄归于“填骨髓”类,现代研
究证实熟地黄有良好的保护骨髓、促进骨髓造血生
血作用[11]。熟地黄含药血清上调 EPO表达,为其
滋阴补血机制提供了实验依据,同时提示熟地黄上
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调EPO表达可能是其补血生精、生髓治疗脑部疾患
的可能机制之一。但熟地黄何种成分上调 EPO表
达以及上调EPO表达的机制尚需进一步深入研究。
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Efectsofrehmanniarootdecoctionserumoncelproliferationand
EPOexpressioninculturedhumanumbilicalveinendotheilialcels
ZHUHuifeng1,WANDong2,CHENYi1,XUXiaoyu1,CHENLi3,HEZhengguang4
(1.SchoolofPharmaceuticalSciences&SchoolofChineseMedicine,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China;
2.DepartmentofEmergency,FirstAfiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China;
3.SouthwestUniversityHospital,Chongqing400716,China;
4.ChongqingNormalUniversityHospital,Chongqing400047,China)
  [Abstract] Objective:Toexploretheeficacyoftherehmanniarootdecoctioncontainingseruminenhencingtheproliferation
ofHUVECs1andEPOexpressionandtogivelibratoryevidenceforthetonifyingbloodandkidneytherapywithrehmanniaroot.Meth
od:TwentyfourmaleSpragueDawleyratswererandomlydevidedinto4groupandadministreredbygastrogavagerehmanniarootde
coctionof3,6,10g·kg-1onceadayfor1weeks.Usingserumpharmacologicmethod,theproliferationofHUVECs1celwasdeter
minedbyMTTchromatometryat48hpointsbycoculturingwithmedicatedserumcontainingdiferentconcentrationofrehmanniaroot
decoction.TheexpresstionofEPOonHUVECs1wereobservedbyimmunitycytochemistryandWesternblot.NSserumwastakenas
control.Result:AftertheHUVECs1cultivatingwithmedicatedserumfor48h,comparedwithNSserum,20% serumcontainingreh
manniaroot(6g·kg-1)couldobviouslyincreaseproliferationofHUVEC1(P<005)andincreasetheleveloftheexpresstionof
EPOonHUVECs1(P<005).Conclusion:RehmanniarootextracthasgoodactionsofproliferationofHUVECs1andincrease
EPOexpression,whichisthemechanismsofnourishingyinandbloodandtonifyingessenceofrehmanniaroot.
[Keywords] rehmanniarootdecoctionserum;HUVEC1;mechanismsnourishingyinandblood;EPO
[责任编辑 古云侠]
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