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岩白菜素对脂多糖诱导RAW264.7细胞IL-6、TNF-α及NF-κB表达的影响



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岩白菜素对脂多糖诱导 RAW264. 7 细胞 IL-6、
TNF-α及 NF-κB表达的影响
沈映冰1,陈 杰2* ,许 静3,官碧琼3,罗子玲3
(1. 中山大学附属第六医院药剂科,广东 广州 5106551;2. 中山大学附属第一医院药学部,广东 广州
510008;3. 南方医科大学附属第三医院药剂科,广东 广州 510630)
摘要 目的:研究岩白菜素预处理对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导 RAW264. 7 细胞 IL-6、TNF-α 及 NF-
κB表达的影响。方法:将 RAW264. 7 细胞随机分为空白对照组、DMSO组(DMSO浓度≤0. 1%)、模型组(加入终浓
度为 10 μg /mL的 LPS)及岩白菜素低、中、高剂量组(0. 5、5、50 μmol /L) ,各组处理完毕后,ELISA 检测不同处理组
对 LPS诱导 RAW264. 7 细胞分泌白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,Western blot方法检测岩白
菜素对 LPS诱导细胞核因子-κB(NF-κB)p65 蛋白表达。结果:LPS能够明显诱导小鼠 RAW264. 7 细胞 IL-6、TNF-α
产生,岩白菜素 3 个浓度均能抑制 LPS 诱导的 IL-6、TNF-α 产生,呈现剂量依赖性;小鼠 RAW264. 7 细胞株产生的
NF-κB p65 表达可以被 LPS诱导显著增加,岩白菜素 3 个浓度均能抑制 LPS诱导产生的 NF-κB p65 表达。结论:岩
白菜素预处理通过抑制 NF-κB活化,进而减少炎性细胞因子 IL-6、TNF-α 的生成发挥抗炎作用。
关键词 岩白菜素;脂多糖;细胞培养;白细胞介素-6;肿瘤坏死因子-α;细胞核因子-κB
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)10-1660-03
收稿日期:2012-07-11
基金项目:国家自然科学基金(30972917) ;广东省自然科学基金(8451008901000788) ;广东省医学科研基金(A2009163)
作者简介:沈映冰(1964-) ,女,主管药师,主要从事医院药学工作;Tel:13640622012,E-mail:syb1964@ yeah. net。
* 通讯作者:陈杰,Tel:020-87755766-8812,E-mail:chenjiezs@ 163. com。
岩白菜素(bergenin) ,又称矮茶素、岩白菜内脂
及佛手配质等,广泛存在于虎耳草科植物岩白菜
(厚叶岩白菜)和紫金牛科植物百两金根、茎、叶中。
岩白菜素具有镇咳祛痰〔1〕、抗氧化〔2〕、免疫增强〔3〕
等多方面的药理作用,近年来研究报道岩白菜素对
醋酸引起的小鼠扭体反应有明显的抑制作用,对甲
醛致痛反应也有良好的抑制作用,且对二甲苯引起
的小鼠耳肿胀有良好的抑制作用,对纽扣致小鼠肉
芽肿也有明显的抑制作用,提示其具有较强抑制炎
症作用〔4〕。为进一步研究其药理作用机制,本实验
拟用脂多糖(LPS)刺激 RAW264. 7 细胞,探讨岩白
菜素的对炎症因子 IL-6、TNF-α及 NF-κB的影响。
1 材料
1. 1 细胞株 小鼠 RAW264. 7 细胞株(小鼠单核 /
巨噬细胞系)购自中国科学院上海细胞研究所。
1. 2 药物与试剂 岩白菜素 (中国药品生物制品
检定所,纯度为 98%,批号 111532-201005) ;LPS
(美国 Sigma公司,批号 DH183-1) ;胎牛血清、RPMI-
1640 培养基(GIBCO BRL 公司,批号 20100126,批
号 C11995) ;噻唑蓝(MTT,Amresco 公司,批号
20110228) ;IL-6、TNF-α 的 ELISA(深圳晶美生物有
限公司,批号 101108,批号 101008) ;NF-κB p65 抗
小鼠单克隆抗体、GAPDH 辣根过氧化酶羊抗小鼠
IgG抗体(二抗) (Santa Cruz 公司,批号 sc-166748,
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DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.10.040
批号 sc-137179) ;细胞核蛋白与细胞浆蛋白抽提试
剂盒(碧云天生物技术研究所,批号 20110520) ;其
他试剂均为分析纯。
2 方法
2. 1 细胞培养 RAW264. 7 细胞在含有 10%胎牛
血清的 RPMI-1640 培养基培养,培养条件为:37 ℃、
5%CO2 和 95%湿度。细胞生长至 70% ~ 80%融合
后进行传代,传代培养 3 代,取对数生长期细胞用于
实验。
2. 2 岩白菜素药物配制 岩白菜素 3. 28 mg 溶于
1 mL DMSO,得到浓度为 10 mmol /L 的母液。取对
数期生长的细胞以 1 × 105 /孔接种于 96 孔板,细胞
贴壁后,通过噻唑蓝(MTT)实验进行检测岩白菜素
对 RAW264. 7 细胞的细胞毒反应,选用没有细胞毒
的浓度范围 0. 5 ~ 80 μmol /L用于实验。
2. 3 实验分组 将对数生长期的 RAW264. 7 细胞
分别按 1 × 105 /mL及 5 × 105 /mL 接种于 96 孔培养
板或 6 孔培养板中,随机分 6 组:空白对照组;DMSO
组(DMSO浓度≤0. 1%) ;模型组(加入终浓度为 10
μg /mL的 LPS) ;岩白菜素低、中、高剂量组(0. 5、5、
50 μmol /L不同药物浓度加入孵育 2 h后,再加入终
浓度为 10 μg /mL的 LPS) ,继续培养 8 h,进行下一
步实验。
2. 4 岩白菜素对 LPS诱导小鼠 RAW264. 7 细胞株
的 IL-6 和 TNF-α 产物的作用 RAW264. 7 细胞分
别按 1 × 105 /mL 接种于 96 孔培养板,进行上述实
验,实验结束后,按 ELISA 试剂盒说明书测定 IL-6、
TNF-α含量,Thermo Multiskan MK3 型酶联免疫检测
仪于 450 nm处测定充密度值,根据标准曲线,求出
IL-6 和 TNF-α的分泌量。每组 8 个复孔,试验重复
3 次。
2. 5 岩白菜素对 LPS诱导小鼠 RAW264. 7 细胞株
的 NF-κB p65 表达的影响 将对数生长期的
RAW264. 7 细胞分别按 5 × 105 /mL接种于 6 孔培养
板中,进行上述实验,实验结束后,用预冷的 PBS 洗
涤各组细胞,按细胞核蛋白抽提试剂盒提取核蛋白,
按 Lowrry 法进行蛋白定量。以 50 μg 蛋白样品上
样,8%聚丙烯酰胺凝胶电泳,电转移至硝酸纤维膜
上。电转后的硝酸纤维膜用含 1% 脱脂奶粉封闭液
封闭,4 ℃,过夜。再取 NF-κB p65 或 GAPDH 一抗
(效价 1∶ 2 000)与膜孵育 2 h,洗膜后再与辣根过氧
化酶羊抗小鼠二抗(效价 1∶ 2 000)孵育 1 h,用增强
化学发光试剂进行显色及摄片处理,GDS-8000 UVP
成像仪成像,用 LAB WOEK45 软件分析条带灰度,
重复实验 3 次。
2. 6 统计学处理 实验数据均以 珋x ± s 表示,并根
据资料性质分别进行方差分析及组间 t 检验,P <
0. 05 为有显著性差异。
3 结果
3. 1 岩白菜素对 LPS诱导小鼠 RAW264. 7 细胞的
IL-6 和 TNF-α的作用 DMSO 组与空白对照组比,
对 IL-6 和 TNF-α无统计学差异,而小鼠 RAW264. 7
细胞株分泌的 IL-6 和 TNF-α 均可被 LPS 诱导显著
增加,与空白组比有显著差异(P < 0. 01)。与模型
组比较,岩白菜素 0. 5、5、50 μmol /L 均能抑制 LPS
诱导产生的 IL-6 和 TNF-α,呈现剂量依赖性(P <
0. 01)。见表 1。
表 1 岩白菜素对 LPS诱导 RAW264. 7 细胞
产生的 IL-6 和 TNF-α影响(珔x ± s,n =8)
组别 剂量
/
(μmol /L)
IL-6 /
(ng /mL)
TNF-α /
(ng /L)
空白对照组 - 10. 23 ± 2. 29 29. 78 ± 5. 56
DMSO组 - 10. 41 ± 3. 32 31. 23 ± 5. 62
LPS模型组 - 213. 24 ± 40. 67* 398. 08 ± 18. 75*
岩白菜素低剂量组 0. 5 165. 05 ± 31. 45▲ 331. 73 ± 15. 99▲
岩白菜素中剂量组 5 120. 75 ± 30. 75▲ 269. 15 ± 14. 64▲
岩白菜素高剂量组 50 82. 52 ± 23. 45▲ 178. 32 ± 10. 43▲
注:与空白组比较,* P < 0. 05;与模型组比较,▲P < 0. 01
3. 2 岩白菜素对 LPS诱导小鼠 RAW264. 7 细胞株
的 NF-κB p65 蛋白表达水平的影响 NF-κB p65 蛋
白在空白对照组 RAW264. 7 细胞有少量基础表达,
LPS能够诱导小鼠 RAW264. 7 细胞株产生的 NF-κB
p65 蛋白表达,与空白对照组比较有显著性差异(P
< 0. 01) ,岩白菜素 0. 5、5、50 μmol /L均能抑制 LPS
诱导产生的 NF-κB p65 蛋白表达,与模型组比较有
显著性差异(P < 0. 01)。见图 1。
图 1 岩白菜素对 LPS 诱导小鼠 RAW264. 7 细胞株
的 COX-2 蛋白表达水平的影响(珔x ± s,n =3)
注:与空白对照组比较,* P < 0. 01;与模型组比较,#P < 0. 01
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4 讨论
炎症反应是一个复杂的病理生理过程,其中巨
噬细胞是体内重要的免疫效应和炎性细胞,在诱导
炎症反应中起着重要的作用〔5〕,对 LPS 介导的炎症
过程研究发现,其炎症反应表现为脂多糖能够通过
诱导巨噬细胞膜 Toll样受体 4 (Toll-like receptors 4,
TLR4) ,进而通过 MAPK信号转导通路,来启动核转
录因子 NF-κB和 AP-1 的表达,激活炎症介质 IL-6、
TNF-α和 NO 的大量释放〔6,7〕,增强和放大炎症反
应,从而引起全身炎症反应综合征和多器官功能障
碍综合征等疾病。参与炎症反应小鼠 RAW264. 7
细胞系是来源于小鼠腹腔中经永生化的巨噬细胞
株,可以进行稳定的传代培养,是研究炎症反应良好
的模型。本研究结果发现,岩白菜素剂量依赖性抑
制 RAW264. 7 细胞炎性细胞因子 IL-6、TNF-α 的释
放,提示岩白菜素抗炎效应与抑制炎性细胞因子产
生有关。
LPS触发炎症反应内部存在一系列复杂的级联
反应,NF-κB在其中起中心作用。NF-κB 活化被认
为是巨噬细胞受 LPS 刺激后激活转录因子 NF-κB
与抑制蛋白 IκB 结合形成复合体,IκB 被磷酸化,释
放出有活性的 p50 /p65 二聚体,二聚体进入细胞核
从而调节特异基因的转录诱导 TNF-α和 NO表达的
重要机制〔8〕。通过抑制 NF-κB 信号传导通路来抑
制相应基因的表达已经成为炎症研究重点。本研究
用终浓度为 0. 5、5、50 μmol /L的岩白菜素能可显著
性抑制 NF-κB p65 蛋白的表达。提示岩白菜素可通
过抑制 LPS 诱导的 RAW264. 7 细胞 NF-κB p65 蛋
白的表达,抑制 NF-κB 的大量转位入核,进而减少
终末炎症介质的大量释放。
总之,岩白菜素预处理通过抑制 NF-κB 活化,
进而减少炎性细胞因子 IL-6、TNF-α 的生成发挥抗
炎作用。
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111-118.
2010 年《中药材》杂志在“中国知网”发行情况:《中药材》期刊机构用户总计 3196
个,国际个人读者分布在 35 个国家和地区。
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