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蒺藜皂苷对H2O2诱导PC12细胞凋亡保护作用及其机制研究



全 文 :·1368· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月
蒺藜皂苷对H:02诱导PCI2细胞凋亡保护作用及其机制研究
姜恩平1,苏学今2,李 红1,杨世杰1.
(1.吉林大学基础医学院药理学教研室,吉林长春130021,
2.吉林大学基础医学院病理生物学教研室,吉林长春130021)
摘 要:目的 探讨蒺藜皂苷(grosssaponinofTribulusterrestris,GSTT)对H202诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细
胞(pheochromocytomacells,PCI2)凋亡的保护作用及其机制。方法实验分为对照组、模型组及蒺藜皂苷高
(GSTT。)、低(GSTTz)剂量组。用Hz0:刺激PCI2细胞使其发生凋亡,MTT法检测PCI2细胞活性,流式细胞仪
检测细胞凋亡率及线粒体膜电位的变化,Westernblotting检测凋亡相关蛋白Bel.2、Bax。结果与模型组比较蒺
藜皂苷组随着剂量的增加PCI2细胞存活率提高(尸0.01),Bcl一2表达增加(P凋亡,其机制可能与抑制线粒体途径的细胞凋亡有关。
关键词:蒺藜皂苷;PCI2细胞}HzOz#凋亡
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2008)09—1368一04
细胞凋亡过程中的许多关键环节都与线粒体密
砌相关,包括线粒体膜电位的丧失、电子传递链的改
变、caspase激活因子的释放、细胞内氧化还原状态
的改变,Bcl一2家族促进和抑制凋亡蛋白的参与等不
同信号的传导最终都集中到线粒体上来,以启动或
抑制这些环节及其效应的产生[1]。蒺藜皂苷(gross
saponinsofTribulusterrestris,GSTT)是从蒺藜科
植物蒺藜TribulusterrestrisL.中提取的甾体皂苷
的有效成分之一,具有抗心肌缺血、缺氧[2]、抗脑缺
血[3]及改变脑缺血部位的血流量,减轻心脑缺血、缺
氧损伤的作用,临床主要用于缺血性心脑血管疾病
治疗。以蒺藜有效成分为主的制剂如心脑舒通等在
防治心脑血管疾病、抗衰老等方面均显示出良好疗
效和应用前景,但其药理机制尚待深人研究[4’5]。本
研究以大鼠嗜铬细胞瘤细胞株(pheochromo—
cytomacells,PCI2)为研究对象,用H202制备细胞
凋亡模型,观察蒺藜皂苷对PCI2细胞抗凋亡效果,
同时测定线粒体膜电位研究其抗凋亡的作用机制。
l材料与方法
1.1 试剂与细胞:GSTT由吉林省敖东洮南药业
股份有限公司提供,质量分数>90%;PCI2细胞由
中国科学院上海细胞生物学研究所提供;DMEM培
养基购于美国Gibco公司。细胞用含10%新生牛
血清的高糖DMEM培养液,置CO:培养箱(37℃、
5%COz)培养,隔2d传代1次,取对数生长期细胞
分组进行实验。
1.2分组及药物处理:实验分为对照组、模型组、蒺
藜皂苷高(GSTT。)、低剂量(GSTT。)组。上述4组
细胞无血清培养24h,除对照组外,均给予终浓度
为300/比mol/L的H:O:,受试药组同时给予蒺藜总
皂苷终质量浓度分别为10、3mg/L,继续培养6h,
测定各项实验指标。
1.3 MTT法检测细胞活性:活细胞线粒体中琥珀
酸脱氢酶能使外源性MTT还原为难溶性的蓝紫色
颗粒并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚
砜(DMS0)能溶解细胞中蓝紫色颗粒,用酶标仪在
570nm波长处测定其吸光度(A),可间接反映活细
胞数量,用以检测细胞活性。细胞消化后配成单细胞
悬液,以每孔1×104个细胞接种于96孔培养板,每
组细胞8复孔,于培养结束前4h加入5g/LMTT
10pL,培养结束后,倾去培养基,每孔加入DMSO
150pL,振荡混匀,使结晶完全溶解,用酶联免疫检
测仪于570am波长处测定其以。对照组细胞生长
率为100%,其余各组存活率一A宴验/A对照×100%。
1.4 AnnexinV—FITC/PI检测细胞凋亡率:收集
经上述处理的细胞,用PBS洗涤细胞2次(离心
2000r/min,5min),收集1×105~5×105个细胞;
吸取250弘L2×BindingBuffer和250pL灭菌去
离子水混匀;用上述500弘L1×BindingBuffer悬
浮细胞;加入1pLAnnexinV—FITC混匀后加入
收藕日期:2008—01—31
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30472020)
作者简介:姜恩平(1975一),女。吉林省吉林市人,北华大学药学院药理教研室讲师,在读医学博士,主要从事心血管药理学研究.
Tel:(0432)5519228E—mail:jepjl@126.colrl
-通讯作者杨世杰Tel:(0431)85619483E—mail:jeyaoli@sina.corn
万方数据
中草焉ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月·1369·
5弘LPropidiumIodide,然后混匀;避光室温反应5
min,上流式细胞仪检测。AnnexinV—FITC荧光信
号呈绿色,PI荧光信号呈红色。
1.5线粒体膜电位的测定:收集细胞,加入5,g/
mLRhodamine12350pL,轻轻弹匀,避光,37℃
孵育30min(每隔10min振摇1次)。PBS洗涤,
2000r/min离心5min,弃去染液,EILITE型流式
细胞仪检测,激发光波长为488am,发射光波长
534nm,每个样本至少收集1×104个细胞,数据采
集分析应用Cellquest软件处理。
1.6 Westernblotting检测Bcl一2、Bax的表达:细
胞培养结束后,收集细胞,加入细胞裂解液,超声破
碎,4℃12000r/min离心5min,收集上清液,蛋
白质样品与等体积的2×SDS加样缓冲液混匀,煮
沸8min,紫外分光光度法测定蛋白质。按蛋白质测
定结果每孔上样量为20弘g,10%SDS—PAGE分离
样品。电转移2h将蛋白转至PVDF膜上,用封闭
液室温封闭2h,将膜与溶于封闭液中的一抗(1:
500)室温孵育2h,PBS洗5min×3,TBS洗
5min×3,将膜与溶于封闭液中的二抗(1t 1000)
室温孵育2h,TBS洗膜3次,每次7min,双蒸水清
洗2次,加入DAB显色,待蛋白带的颜色深度达到
要求时,蒸馏水冲洗终止显色,摄片,并采用
HPIAS一1000型图像分析仪测定灰度值,以pactin
的灰度值作为校正值进行半定量分析。
1.7统计学处理:结果采用z土s表示,组间比较采

《毛
击一
圣吉

^
2
用t检验。
2结果
2.1蒺藜皂苷对PCI2细胞活性的影响:模型组
PCI2细胞存活率46.5%明显低于对照组(P<
0.01),说明H。O:引起PCI2细胞损伤;与模型组比
较 GSTT。、GSTT:组细胞存活率明显提高(尸<
0.05),且随着剂量增加细胞存活率提高,提示
GSTT对PCI2细胞的缺氧损伤具有保护作用,结
果见表1。
表1蒺藜总皂苷对H:o:诱导的PCI2细胞存活率的
影响G+s,万一6)
TableEffectofGSTTonsurvivalrateofPC:12
cellsinducedbyH202Q士s,一=6)
组别 剂量/(rag·L一1) A 细胞存活率/%
与模型组比较:’P<0.05I与对照组比较一△△P‘P2.2 Annexin--FITC/PI检测细胞凋亡率:在流式
细胞术参数散点图上,左下象限显示活细胞;右下象
限为早期凋亡细胞;右上象限为晚期凋亡细胞;左上
象限是非活细胞,即坏死细胞。从图1和表2可见,模
型组细胞凋亡率明显高于对照组(P型组比较,GSTT。、GSTT。组细胞凋亡率明显降低
(P2007IOl2·I·Tube001 20071012-1·Tube002 20071012.1.Tube003 20071012-I-Tube004
.土搿g Q2
黛 ”妻孓。:,_。
i避i势≥n
j譬.絮魏;;一::{,’o
Annexin.v.FITC-A
模型组
,‘疆一 ..链
∥;簿一
。矗瑚 ?q毒-:
,口3 OI
:。萌萨. 罐
10
2
101 lO‘ 10’
Annexin-Y.FITC·A
GSTT2
图1流式细胞术检测细胞凋亡
Fig.1Apoptosisanalyzedbyflowcytometry
表2各组PCI2细胞的存活、凋亡和坏死率(;士s,一=6)2.3 蒺藜皂苷对PCI2细胞线粒体膜电位的影响:
Table2 Percentageofsurvival,apoptosis,andnecro is
ofPCI2ceilsineachgroups(工±$,月=6)
组别齐Jl/(mg·L一1)存活率/% 凋亡事/% 坏死率/%
对照
模型
GSTT
95.82士0.562.35士0.241.83士0.26
72.354-0.67AA23.23士0.63△△4.42+0.34AA
85.27+0.49‘11.74士0.58。2.994-0.51。
80.98士0.96。15.35土0.47’3.674-0.39。
与模型组比较:。P<0.05l与对照组比较:A&p’P模型组PCI2细胞线粒体膜电位的荧光强度明显低
于对照组(P<0.01);GSTT。、GSTT2组线粒体膜
电位明显高于模型组(P而上升,结果见表3。
2.4 Westernblotting法检测PCI2细胞Bcl一2、
Bax蛋白表达的变化:结果表明,对照组PCI2细胞
中Bax、Bel一2蛋白呈低水平表达,模型组Bax蛋白
表达量较对照组明显升高(P<0.01),GSTT。组
万方数据
·1370· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第9期2008年9月
Bax蛋白表达量与模型组比较明显降低(P<
0.05);GSTT:组Bax蛋白表达量与模型组比较无
明显变化(P>o.05)。而模型组Bc卜2蛋白表达量
与对照组比较明显降低(P<0.05);GSTTt、
GSTT。组Bcl一2蛋白表达量与模型组比较均明显升
高(P表3蒺藜总皂苷对H:0:诱导的PCI2细胞损伤的
线粒体膜电位的影响(;土s,万一6)
Table3 EffectofGSTTonmembranepot ntial
ofmitochondrafPCI2cellsinduced
byH20zo士$,库=6)
与模型组比较:。P<0.05,与对照组比较:△△P。P<0.05v modelgroup;△△P<0.01口jcontrolgroup
图2 Westernblotting法检测模型GSTT对PCI2
细胞Bcl.2和Bax蛋白表达的影响
Fig.2EffectofGSTronproteinBcl一2andBax
expressionbyWesternblotting
表4蒺藜皂苷对PCI2细胞Bcl一2、Bax蛋白表达的
影响。士l,n=6)
Table4 EffectofGS21onproteinBcl-2
andBaxexpression(x=ks。万一6)
组别 荆量/(mg·L-1)Bc卜2#liCit(Ill×面积)Bex表达量(强度×面积)
与模型组比较:。P。P<0.05wmodelgroupI△△P<0.01口5controlgroup
3讨论
细胞凋亡除了存在细胞核的变化外,细胞质中
的变化也是细胞凋亡病理改变的重要组成部分,其
中以线粒体的表现特别明显。在细胞凋亡时,线粒体
发生一系列与细胞凋亡密切相关的变化,包括形态
和功能的转变,线粒体在细胞凋亡中起着中心调控
作用‘6·川。
本实验以体外培养PCI2细胞为对象,观察了
GSTT对PCI2细胞凋亡的保护作用。结果显示,
H:O。处理PCI2细胞后,流式细胞仪可检测到细胞
早期和晚期凋亡,说明H。O:诱导PCI2细胞发生凋
亡。GSTT干预组PCI2细胞生存率提高,细胞凋亡
率降低,说明蒺藜皂苷对H。0:诱导PCI2细胞的凋
亡具有保护作用。
本实验利用流式细胞仪测定PCI2细胞的线粒
体膜电位,结果发现H:O:细胞的线粒体膜电位,结
果发现H。O:处理的PCI2细胞的线粒体膜电位明
显减低,而GSTT干预组线粒体膜电位回升。说明
蒺藜总皂苷有保护线粒体,抑制线粒体膜开放,降低
线粒体膜通透性,维持其跨膜电位的稳定,维护线粒
体膜的屏障功能,从而发挥对H:O:诱导PCI2细胞
凋亡的保护作用。
细胞凋亡的机制十分复杂,目前仍不完全明了。
Bcl一2家族基因与细胞凋亡关系密切,在神经元凋亡
中起重要的作用[8J]。其中Bcl一2和Bax是一对正负
凋亡调节基因,Bcl一2抑制细胞凋亡,而Bax则可以
促进细胞凋亡。本研究发现,在正常PCI2细胞Bcl一
2和Bax呈一定水平表达,用HzOz处理后Bcl一2表
达量明显降低,而Bax表达量明显升高,GSTT干
预组PCI2细胞Bcl一2表达量增加,Bax表达量降
低,因而Bcl一2/Bax二者比例提高,说明GSTT对
H:O:诱导的PCI2细胞凋亡的保护作用通过在转录
及翻译水平调节Bcl一2和Bax的表达实现,同时进
一步证明GSTT对PCI2细胞线粒体通路的凋亡
具有抑制作用,其确切的下游作用位点尚有待进一
步探讨。
参考文献:
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玄参水提物对心室重构大鼠心肌纤维化的影响
顾伟梁,陈长勋‘,王樱,沈云辉
(上海中医药大学药理教研室,上海201203)
摘 要:目的探讨玄参对心室重构大鼠心肌纤维化的影响及其作用机制。方法腹主动脉缩窄法制备大鼠心室
重构模型。8周药物干预后,测定大鼠左室及全心肥厚指数(LVWI、HWI)}紫外分光光度法测心肌羟脯氨酸的量
(hydroxproline,Hyp);病理切片HE染色观察心肌细胞横断面面积;RT—PCR测定心肌组织转化生成因子口1基因
(TGF一131mRNA)表达水平。结果玄参水提液能降低心肌肥厚指数、羟脯氨酸量,减小左心室心肌细胞的横断面
面积}显著降低TGF-pImRNA表达水平。结论玄参水提液对心肌细胞和问质胶原重构两方面都有显著的抑制
作用,抗心室重构的作用机制与抑制TGF—p1mRNA表达有关。
关键词:玄参;心室重构;羟脯氨酸,TGF—p1基因表达
中图分类号:R286.2,R285.5文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2008)09—1371—04
心室重构是由一系列复杂的分子和细胞机制导
致的心肌结构、功能和表型的变化,包括心室肌细胞
数量、质量及细胞排列方式上发生改变和心肌间质
细胞(主要为成纤维细胞)及细胞外基质(主要为各
型胶原纤维)数量、质量及构型方式上发生改变。心
肌纤维化(myocardialfibrosis,MF)是指在心肌的
组织结构中胶原纤维过量积聚、胶原浓度显著升高
或胶原容积分数(CVF)显著增加[1]。心肌纤维化是
心室重构的主要表现之一,可导致心肌僵硬度增加、
心室舒张功能减退、冠状动脉储备下降,甚至引起猝
死,是导致心力衰竭发生、发展的决定性因素[2]。因
此如何逆转心肌纤维化和减轻心室重构成为国内外
共同的研究热点。
玄参为玄参科多年生草本植物玄参Scrophu—
laHaningpoensisHemsl.的根,是著名的传统中药,
始载于《神农本草经》,列为中品,性寒,味苦、甘、咸,
可入肺经、胃经、肾经,具有滋阴,降火,生津,凉血,
解毒等功效。现代药理研究发现玄参对心血管系统
具有广泛而重要的药理作用,而玄参抗心室重构的
实验研究尚未见报道。本研究旨在观察玄参有无抗
心室重构的作用并探讨其可能的作用机制。
l材料与方法
1.1 动物、仪器与试剂:SD大鼠,雄性,体质量
220~250g,购于中国科学院上海实验动物中心,合
格证号:SCXK(沪)2003--0003,饲养于上海中医
药大学实验动物中心SPF级动物实验室。
DL一50RC—L离心机(上海中科生物医学高
科技开发有限公司),FJ一200高速分散均质机(上
海标本模型厂),IX70倒置显微镜(日本Olympus
公司),图像分析系统(Image—Proplus4.0media
cybernetics),PCRSYSTERM9700(ABI美国应
用生物有限公司),FR一250电泳仪(复旦科技有限
公司),Tanon2500凝胶成像(上海天能科技有限
公司),Biohit移液枪、Eppendorf移液枪、基尔森移
液枪(法国Gilson公司)。
玄参产地浙江(上海养和堂中药饮片有限公
司,批号060913);卡托普利(上海衡山药业有限公
司,批号060804);羟脯氨酸测试盒(消化法)(南京
建成试剂公司);考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒(南京
建成试剂公司);2×PCRMasterMix(上海欣百诺
生物科技有限公司);RevertAidtTMFirstS rand
cDNASynthesisKit,K1622(Fermentas公司上
海中晶代理)。
1.2玄参药液制备:玄参1012g用8倍量水煎煮3
收稿日期:2007—08—07
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30572379)
作者简介:顾伟粱(1981一),女.上海人,在读博士研究生,研究方向为中药药理学。Tel:(021)51322398E—mail:gwl22@163.corn
-通讯作者 陈长勋Tel:(021)51322200E—maill cxchen6@126.corn
万方数据
蒺藜皂苷对H2O2诱导PC12细胞凋亡保护作用及其机制研究
作者: 姜恩平, 苏学今, 李红, 杨世杰
作者单位: 姜恩平,李红,杨世杰(吉林大学基础医学院药理学教研室,吉林,长春,130021), 苏学今(吉
林大学基础医学院病理生物学教研室,吉林,长春,130021)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2008,39(9)
被引用次数: 2次

参考文献(9条)
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2. 姜恩平.李红.纪影实.杨世杰.JIANG En-ping.LI Hong.JI Ying-shi.YANG Shi-jie 蒺藜总皂苷对H2O2诱导
PC12细胞凋亡的保护作用[期刊论文]-吉林大学学报(医学版)2008,34(2)
3. 李雁.黄烽.韩涛.林承元.周宝英.林侃.张天强 蒺藜皂苷、高压氧对急性脑梗死患者近远期疗效及其再发的影响
[期刊论文]-中西医结合心脑血管病杂志2009,7(12)
4. 孙巍.李晶莹.李红.杨世杰 蒺藜皂苷对缺血心肌细胞内核转录因子-κB的作用[期刊论文]-中草药2008,39(6)
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QIANG Xin.HUANG Ya-feng.HAN Ying 三味蒺藜散药理作用研究[期刊论文]-内蒙古民族大学学报(自然科学版)
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6. 解生旭.徐暾海.韩冬.赵宏峰.司云珊.徐雅娟 紫外可见分光光度法测定蒺藜果中呋甾总皂苷含量[期刊论文]-长
春中医药大学学报2008,24(5)
7. 游国均 蒺藜辨[期刊论文]-中国民族民间医药2008,17(7)
8. 陈文星.李鳞.李梦秋.任宇.陆茵.CHEN Wenxing.LI Lin.LI Mengqiu.REN Yu.LU Yin 蒺藜呋甾皂苷对犬缺血心
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9. 李波.张志强.邸琳.仝岚.刘新宇.李平.徐雅娟.LI Bo.ZHANG Zhi-qiang.DI Lin.TONG Lan.LIU Xin-yu.LI Ping
.XU Ya-juan 蒺藜果皂苷对大鼠脑缺血后神经细胞凋亡及相关蛋白表达的影响[期刊论文]-疾病控制杂志
2008,12(3)
10. 王承.李玉书.王萍.纪影实.杨世杰 蒺藜皂苷对急性不完全脑缺血损伤的保护作用[期刊论文]-哈尔滨医科大学
学报2008,42(5)

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草药 2010(6)
2.李蓥.宋宏宇.张羽冠.于丽芳.张爽.李红.杨世杰 蒺藜皂苷后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[期刊论
文]-中草药 2010(8)


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