全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·85·
旋覆花提取物抑制血管内皮剥脱后内膜增生的实验研究
狄柯坪,韩梅+,温进坤
(河北医科大学基础医学研究所省部共建教育部重点实验室,河北石家庄050017)
摘 要:目的观察旋覆花提取物(Inulabritannicaextract,IBE)对内皮剥脱诱导的新生内膜形成的影响,并初
步探讨其机制。方法采用主动脉球囊损伤后血管再狭窄动物模型,以免疫组化和Westernblotting方法分别检测
血管内膜增生情况、内膜与中膜比值(I/M)、核转录因子KBp65(nuclearfacto 一柏;p65,NF—KBp65)、激活蛋白一1
(activatorpr tein~1,AP一1)的表达变化及IBE对它们的影响。结果在实验结束时,模型组损伤处血管壁血管平
滑肌细胞(VSMC)大量增生、新生内膜呈弥漫性增厚、I/M值增加,NF—KBp65、AP一1的表达均比对照组明显升高
(P
关键词:旋覆花提取物(IBE);血管内皮剥脱;内膜增生;核转录因子xB(NF—KB);激活蛋白一1(AP一1)
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)01—0085一04
InhibitionofInulabritannicaextractonneointimaformationafterndangiumscrape
DIKe—ping,HANMei,WENJin—kun
(KeyLaboratoryEstablishedbyProvinceandEducationMinistry,InstituteofBasicMedicine,
HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China)
Keywords:Inulabrit nnicaextract(IBE);endangiumscrape;neointimaformation;nuclearfactor-
JcB(NF—KB);activatorprotein一1(AP一1)
高血压、动脉粥样硬化、经皮腔内冠状动脉成形
术(PTCA)及支架植入后血管再狭窄等心血管疾
病是由多种因素对血管内皮刺激所触发的慢性炎性
反应,血管平滑肌细胞的异常增殖是其发生的病理
基础。核转录因子IcB(nuclearfacto —JcB,NF—JcB)
作为一种多向性转录因子,其结合序列存在于多种
促炎和促增殖基因的启动子和增强子中,通过激活
靶基因表达而参与机体的免疫炎症反应及细胞增殖
分化与凋亡。因此,如何调控血管细胞的NF—KB活
性以阻断炎性应答信号通路,减少血管损伤部位炎
性介质的释放,已成为目前抗心血管疾病药物研究
的重要策略之一。
欧亚旋覆花InulabritannicaL.是一种用于治
疗偏头痛的传统中药,具有活血化瘀、抗炎镇痛之功
效,本课题组曾经用有机溶剂萃取法从该植物中分
离得到一种具有抗炎镇痛作用的有效部位——旋覆
花提取物(Inulabritannicaextract,IBE),其中的
有效单体主要是旋覆花内酯(acetylbritanni—
lactone,ABL)及其3种同系物。已经证实ABL通
过抑制RAW264.7细胞中NF—KB的激活而阻制
炎症相关基因iNOS、COX2等的表达而发挥抗炎作
用[1]。但对于RAW264.7细胞中IBE的抗炎作用
机制尚不明确。本研究基于内皮剥脱所引起的慢性
血管炎症是导致内膜增生的主要因素,采用免疫组
织化学及Westernblotting方法,探讨IBE对球囊
损伤主动脉炎症进展的抑制作用及其分子机制,为
研发新型抗血管再狭窄药物奠定实验基础。
1材料与方法
1.1 材料:IBE(含ABL2.66mg/mL),由河北医
科大学药学院从欧亚旋覆花的氯仿提取物中分离制
备(已获专利授权);免疫组化染色即用型SP系列
试剂盒购自北京中山生物技术有限公司;兔抗鼠
NF—JcBp65多克隆抗体、兔抗鼠AP一1多克隆抗体、
HRP标记的羊抗兔IgG二抗及发光试剂均购自美
国SantaCruz公司;其他试剂均为进口或国产分析
纯。成年雄性SD大鼠由河北省医学动物中心提供,
体重300~350g。
1.2大鼠主动脉内膜损伤模型的复制与分组:按照
收稿日期:2006—03—14
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30472167),河北省自然科学基金资助项目(C2005000722)
作者简介:狄柯坪(1970一),男,辽宁沈阳人,现为河北医科大学在读博士,主要从事中草药活血化瘀作用的分子机制研究。
Tel:(0311)86876173
*通讯作者韩梅Tel;(0311)86265563E—mail:hanmei@hebmu.edu.an
万方数据
·86· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月
文献方法D3进行模型复制。用25%乌拉坦3mL/
kgip麻醉大鼠,分离左颈总动脉,于左颈总动脉远
心端结扎,近心端夹闭。自左颈总动脉远心端剪一楔
形切口,将自制的球囊导管向近心端插入至腹主动
脉远端,注入0.9%氯化钠溶液0.1~0.15mL,使
球囊充分膨胀,然后回拉至胸主动脉起始部。期间以
导丝为轴旋转球囊,反复3次,退出导管,结扎颈总
动脉,松开动脉夹恢复血流,缝合切口。术后大鼠随
机分为模型组及给药组(行一5)。给药组于术前3d
及术后每天igIBE26mg/kg,共给药14d;模型组
用聚山梨酯80一水溶液ig给药;以假手术大鼠为对
照组。
1.3标本制备及形态学观察:模型组及给药组大鼠
于术后21d采取股动脉放血法处死。于胸腹主动脉
非连续切取2段各约0.5cm长的血管,置于4%
多聚甲醛液中固定,石蜡包埋,间断均匀切片,切片
厚约5弘m,常规HE染色,光镜下观察内膜增生情
况并测量内膜与中膜比值(I/M)。
1.4免疫组织化学染色:按照试剂盒说明操作。血
管组织贴片、干燥后常规脱蜡、脱水,经正常山羊血
清封闭后,分别加入抗p65(1:80)、抗AP一1(1:
80)抗体,4℃孵育过夜,PBS洗3次,每次5min。
滴加生物素一辣根过氧化物酶标记的二抗,37℃孵
育30min,PBS洗3次。DAB显色后于镜下观察。
阴性对照用PBS替代一抗。在显微镜下随机选取5
个视野,计数p65、AP一1阳性染色细胞数,以细胞核
中出现棕褐色浓染颗粒作为判定阳性细胞的标准。
1.5 Westernblotting分析:按照文献的方法[3“1分
别提取血管细胞胞浆蛋白、核蛋白和总蛋白,用
Lowry法测定蛋白浓度。各组取等量蛋白提取液经
8%SDS—PAGE电泳分离后,电转移至PVDF膜
上,用5%脱脂奶粉封闭,依次与兔抗鼠NF—KBp65
多克隆抗体(1:400)或AP一1多克隆抗体(1:
400)及HRP标记的羊抗兔IgG二抗(1:10ooo)
室温反应2h,经TTBS、TBS充分洗涤,采用化学
发光法显影。用美国Kodak公司ID数码成像分析
系统分析结果。
1.6统计学处理:实验数据经SPSSl0.0统计软件
包处理,数据以512±S表示,多样本均数采用单因素
方差分析(OneWayANOVA),组间均数比较采用
t检验。
2结果
2.1 血管形态学改变:光镜下对照组大鼠主动脉壁
各层结构完整,内膜表面光滑仅见单层内皮细胞,中
膜血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecell,
VSMC)排列整齐呈梭形。球囊损伤21d后,血管
内膜可见VSMC大量增殖且排列紊乱,内膜呈弥散
性增厚;中膜VSMC排列紊乱;管腔缩小。给药组的
血管内膜增生明显减轻,内膜增厚程度比模型组显
著减轻,管腔内径虽明显扩大,但仍旧没有恢复到正
常水平(图1)。
对照 模型
图1大鼠主动脉组织形态学改变
Fig.1Histomorphologicalchangesofr taorta
对照组I/M值很小,约0.04±0.01,模型组I/
M值明显增加,达1.76±0.11,与对照组相比增加
具有显著差异(P<0.05)。给药组I/M值为
o.76±0.16,虽比模型组减少,但仍比正常组高
(P
2.0
j四1.5
罨
。1.0
0.5
O
对照 模型
与对照组比较:’Pd0.05;与模型组比较:6Pd0.05
。P
Fig.2I/MValuesofrataorta(n一5)
2.2球囊损伤后血管壁NF—xBp65的变化:结果
发现,对照组主动脉未见p65阳性染色细胞;模型
组新生内膜处可见大量p65阳性细胞;给药组,新
生内膜处仅可见少量p65阳性细胞。p65阳性细胞
数及着色强度与内膜增厚有正相关关系(图3)。
为了进一步观察p65在细胞中的分布变化,将
分布提取的细胞不同区域的蛋白进行Western
blotting分析。结果显示,在正常血管细胞中p65主
要分布于胞浆中,胞核中仅有少量p65存在;内皮
剥脱诱发的新生内膜中p65在胞核中的聚集明显
增多;而给药组血管细胞核中p65虽减少但尚未恢
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·87·
对照 模型 IBE
图3大鼠主动脉血管壁NF—KBp65阳性表达
Fig.3PositiveexpressionofNF—KBp65
onvesselwallofrataorta
复至正常水平。p65在3组血管细胞浆中的量无明
显差异。结果表明,IBE具有抑制血管细胞p65表达
与核转位的效应(见图4和5)。
图4 NF—KBp65Westernblotting分析结果
Fig.4AnalysisofNF—KBp65byWesternblotting
舀2o
型
米l5
壁
∞1.0
兰
z 0.5
O
对照 模型
图5 IBE对新生血管内膜NF—KBp65表达的
抑制作用(i±s,万一5)
Fig.5InhibitionofIBEonNF—KBp65expression
ofneoendangium(;士s,辟=5)
2.3球囊损伤后血管壁AP一1的表达变化:免疫组
化及Westernblotting分析结果显示,模型组血管
的新生内膜中可见大量AP一1阳性染色的平滑肌细
胞(图6),而且细胞中的AP一1水平比正常血管组
织明显升高(P
剥脱后内膜增生受抑制的同时,AP一1阳性染色的
细胞数及单个细胞的染色强度均较模型组降低,组
织蛋白提取液中的AP一1浓度也减少(图7和8)。
结果提示,IBE通过抑制AP一1表达而减缓内膜
增生。
3讨论
PTCA作为治疗冠状动脉硬化性心脏病的有
对照 模氆 1BE
图6大鼠主动脉新生血管内膜AP一1表达
Fig.6ExpressionofAP一1inneoendangiumofratarota
图7 AP一1Westernblotting分析结果
Fig.7AnalysisofAP·1byWesternblotting
一
测
魁
米
留
二
皇
与对照组比较:’P
(;士S,弹=5)
’Fig.8InhibitionofIBEonAP一1expression
ofneoendangium(;±s,一一5)
效手段现已得到广泛的应用,但介入性治疗后3~6
个月约35%~50%的患者出现血管再狭窄,严重
限制了PTCA的远期疗效。目前认为造成PTCA
术后再狭窄的主要病理基础是,血管内膜受到刺激
后导致VSMC表型改变,从血管中膜迁移至内膜并
进一步分裂增殖,从而形成新生内膜[5]。因此如何抑
制VSMC的异常增殖,防止再狭窄的发生,就成为
心血管疾病研究的一个热点。
NF—KB作为一种多向性转录因子其结合序列
存在于多种促炎和促增殖基因的启动子和增强子
中,通过激活靶基因表达,广泛参与机体的免疫炎症
反应、细胞周期调控、细胞增殖分化与凋亡。本研究
表明血管内皮损伤可诱导血管细胞(包括单核/巨
噬细胞,平滑肌细胞等)高表达NF—KB,并且后者在
细胞核的聚集增多。有体外实验表明,用碱性成纤维
细胞生长因子(bFGF)刺激大鼠胸主动脉可以导
万方数据
·88· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月
致VSMC增殖,并认为VSMC增殖的主要原因是
NF一.cB转录活性增高及与DNA结合能力增强口]。
如果转染NF—xB顺式元件诱骗双链寡核苷酸
(decoyODNs)到猪冠状动脉球囊损伤处,就可明
显抑制血管成型术后VSMC的增殖[7]。可见NF—xB
对平滑肌细胞的异常增殖起着关键性作用。
AP一1是一类能与许多基因上的AP一1位点
[佛波酯应答元件(TRE)]结合的反式作用因子,
它参与调控与增殖相关靶基因的转录活性。NF—xB
可以调节AP一1的表达,当NF—xB活性受抑制后使
c—fos基因的表达及AP一1活性均受到明显抑制,导
致AP一1依赖的血管内皮生长因子(VEGF)表达
下调,细胞增殖受限[8]。可见,NF—xB与AP一1在增
殖性疾病中具有共活化特性,两者在转录调控中可
能存在“交谈”。·
欧亚旋覆花为菊科旋覆花属植物,其性味咸、
温,具有活血化瘀、抗炎止痛之功效,是一种传统的
中草药。欧亚旋覆花的化学成分有40多种,目前认
为有药理活性的成分多为倍半萜内酯类化合物。本
研究小组利用已经申请专利的技术从欧亚旋覆花的
氯仿提取物中分离出有效单体成分——旋覆花内
酯,一种结构上属于苯并呋喃酮衍生物的物质。本研
究小组曾在体外细胞培养实验中发现,ABL通过抑
制RAW264.7巨噬细胞合成炎症介质NO、前列
腺素I。(PGI:)而发挥抗炎作用,并证明其分子机制
为ABL抑制NF—JcB的活化和两种与炎症密切相关
的酶,即诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧化酶
(COX一2)的表达。本研究在整体水平上进一步观察
旋覆花单体有效成分的特定组合——IBE是否具有
通过抑制NF—xB的表达而发挥抗炎、抗增殖的作
用。结果发现,球囊损伤21d后大鼠主动脉处内膜
增生明显,而应用IBE后可明显减轻损伤处内膜增
生程度,可见在本实验条件下IBE发挥了抑制内膜
增生的作用。进一步的免疫组织化学染色发现,IBE
处理组的内膜增生程度显著减轻,NF—xBp65、AP一1
阳性细胞数明显减少,提示内膜增厚主要是由
VSMC增殖导致的,并且VSMC的增生程度可能
与NF—KBp65及AP一1的表达量有关。从Western
blotting结果可以看出IBE组核蛋白NF—KBp65
表达量比模型组明显减轻,而胞浆蛋白NF—IcBp65
表达量与模型组基本相同,从而在蛋白水平上证实,
IBE抑制内膜增生作用的主要原因是抑制了NF—
KBp65的激活与核转位。Westernblotting还发现,
模型组AP一1表达明显增多,给药组AP一1表达下
降,这提示内膜增生的程度与AP一1的表达量之间
可能也存在一定的关系。
本实验观察到球囊损伤后大鼠颈动脉内膜
VSMC大量增生,NF—xB、AP一1表达增强,而IBE
能明显抑制损伤处VSMC的增殖、使I/M值减少,
显著降低NF—IcB及AP一1表达。提示IBE可能是通
过抑制NF—IcB、AP一1的表达阻止VSMC的增殖。
但对于IBE抑制VSMC异常增殖的信号传导途径
如何、IBE是否也影响VSMC的迁移以及IBE对
细胞外基质代谢有何影响等诸多方面的问题还有待
做进一步的探讨,以深入阐明IBE发挥药效的分子
机制。
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八荣 八耻
树立社会主义荣辱观,坚持以热爱祖国为荣、以危害祖国为耻,以服务人民为荣、以背离人民为耻,以崇尚科学为荣、以愚
昧无知为耻,以辛勤劳动为荣、以好逸恶劳为耻,以团结互助为荣、以损人利己为耻,以诚实守信为荣、以见利忘义为耻,以遵
纪守法为荣、以违法乱纪为耻,以艰苦奋斗为荣、以骄奢淫逸为耻。
万方数据
旋覆花提取物抑制血管内皮剥脱后内膜增生的实验研究
作者: 狄柯坪, 韩梅, 温进坤, DI Ke-ping, HAN Mei, WEN Jin-kun
作者单位: 河北医科大学基础医学研究所,省部共建教育部重点实验室,河北,石家庄,050017
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(1)
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本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zcy200701031.aspx