氧化苦参碱对活化的小胶质细胞的抑制作用

2017-05-16 21:01张燕李玲王俊燕王银李云鸿
教育教学论坛 2017年18期

张燕+李玲+王俊燕+王银+李云鸿

(1.宁夏颅脑疾病重点实验室,宁夏医科大学,宁夏 银川 750004;2.银川市第一人民医院,宁夏 银川 750004)

摘要:目的:研究氧化苦参碱(OMT)对激活的小胶质细胞的作用及机制。方法:培养BV2小胶质细胞株,实验分为对照组(Con),细菌脂多糖(LPS)组,OMT实验组。应用western-blot检测OMT对LPS激活的BV2细胞HSP60的影响,ELISA检测OMT对HSP60和TNF-α释放的作用。结果:LPS组中HSP60的表达及HSP60、TNF-α的释放都比对照组显著增加,加入OMT后,这些因子的水平都明显降低。结论:OMT可能抑制通过HSP60信号通路降低炎症因子的产生而发挥神经保护作用。

关键词:热休克蛋白60;氧化苦参碱;小胶质细胞

中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0279-02

氧化苦参碱(Oxymatrine,OMT)是中药苦参的提取物。研究证明氧化苦参碱拥有抗炎、抗肿瘤等许多药理学功能[1],但OMT在中枢神经系统中的作用仍未知。热休克蛋白60(HSP60)是一类应激蛋白,对机体具有保护作用。但研究表明,在病理状态下,细胞内过量表达HSP60,并将其释放到胞外,作为自身免疫因子,导致细胞凋亡[2]。我们前期研究表明枸杞多糖可通过抑制小胶质细胞HSP60的表达及释放而起到神经保护作用[3]。本研究将探讨OMT是否具有相似的神经保护作用。

一、材料与方法

(一)材料

氧化苦参碱和LPS购自Sigma公司;HSP60抗体购自ENZO公司;β-actin抗体购自Cell Signaling公司;BCA试剂盒购自Thermo公司;HSP60和TNF-α ELISA试剂盒购自欣博盛公司。

(二)方法

1.BV2细胞的培养。BV2小胶质细胞株培养于含10%胎牛血清的DMEM培养液中。BV2细胞中加入1μg/ml LPS 30min后,加入20μg/ml的OMT溶液处理24小时后收集细胞总蛋白及上清液。

2.利用Western blot检测HSP60表达。药物处理完毕,提取各组的蛋白并收集上清液,BCA法进行蛋白定量。利用10% SDS-PAGE分离蛋白后转至PVDF膜,用脱脂牛奶在摇床上封闭膜2h。加入一抗,4℃过夜。利用TBST充分洗涤膜后,用二抗室温孵育1h,ECL试剂显色成像。

3.利用ELISA检测HSP60及TNF-α的释放。应用HSP60和TNF-α ELISA试剂盒,依据操作步骤,在酶标仪上450nm处测定各孔光密度值(OD)。

4.统计学分析。采用SPSS11.9进行统计学分析。实验数据用x±s表示,组间比较用方差分析,进一步比较两两间差异采用Student-Neuman-KeulsTest方法。

二、结果

(一)OMT抑制LPS激活后的小胶质细胞中的HSP60的表达及释放

Western blot检测HSP60的表达情况,结果表明与CTRL组相比较,LPS显著增加了HSP60的表达,而OMT能减少HSP60的产生(P<0.05)。ELISA检测细胞外分泌的HSP60的实验表明,LPS增加了HSP60的释放,而OMT能减少细胞外HSP60的释放。

(二)OMT抑制激活的小胶质细胞TNF-α的产生

ELISA结果表明,与对照组相比较,LPS处理后的小胶质细胞TNF-α的释放明显增加,在OMT处理的实验组中,TNF-α的产生显著下降,差别有统计学意义(P<0.05)。

三、讨论

许多神经退行性疾病的发生与小胶质细胞的激活有关,阻止小胶质细胞的激活特别是阻止生成神经毒性因子,可作为治疗神经退行性疾病的方法之一[4]。OMT是中药苦参的一种主要成分,并且拥有多种药理学优点[5]。研究显示在大鼠的大脑局部缺血的模型中,OMT能够减少NF-κB的产生和抑制中枢神经系统中的炎性反应从而减小大脑的损伤[6]。然而OMT的神经保护功能机制尚不明确。本文中,我们研究了OMT的神经保护功能及分子机制。HSP60在心衰病人中被发现可以转位到细胞膜和分泌到细胞外[7]。但是HSP60在中枢神经系统中的作用研究报道还很少。

我们的实验结果发现BV2经LPS激活后,胞内HSP60的表达明显增高,并将其释放至胞外,引起炎症因子TNF-α的产生。而OMT可抑制胞内HSP60的表达,胞外的释放及TNF-α的产生,可能是一种潜在的治疗神经系统炎性疾病的药物。

参考文献:

[1]Yuan XP,Wang YY,Du DR,et al:The effects of the combination of sodium ferulate and oxymatrine on lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice [J].Inflammation 35:1161-1168,2012.

[2]Gupta S,Knowlton A A. HSP60,Bax,apoptosis and the heart [R].J Cell Mol Med. 2005,9(1):51.

[3]Teng P,Li YH,Cheng WJ,Zhou L,Shen Y,Wang Y. Neuroprotective effects of Lycium barbarum polysaccharides in lipopolysaccharide-induced BV2 microglia cells [J].MolecularMedicine Reports,2013,7:1977-1981.

[4]Gonzalez-Scarano F,Baltuch G. Microglia as mediators of inflammatory and degenerative diseases[J].Annu Rev Neurosci,1999;22:219-40.

[5]Huang M,Hu YY,Dong XQ,et al:The protective role of oxymatrine on neuronal cell apoptosis in the hemorrhagic rat brain[J].J Ethnopharmacol 143:228 235,2012.

[6]Liu Y,Zhang XJ,Yang CH:Oxymatrine protectsrat brains against permanent focal ischemia and downregulates NF- kappaB expression. J Brain Res 1268:174-180,2009.

[7]Kim SC,Stice JP,Chen L,Knowlton A A. Extracellular heat shock protein 60,cardiac myocytes,and apoptosis [J].Circ Res,2009;105:1186 1195.

收稿日期:2016-11-30

基金項目:2016年宁夏回族自治区大学生创新创业训练计划项目(NXCX2016122)

作者简介:张燕(1993-),女(汉族),宁夏银川人,宁夏医科大学生物技术专业本科生;李玲(1973-),女(汉族),宁夏银川人,专科,主治医师,银川市第一人民医院高压氧科,主要从事高压氧神经科学研究;王俊燕(1992-),女,宁夏银川人,宁夏医科大学生物技术专业本科生;王银(1973-),女(汉族),宁夏银川人,教授,博士,硕士生导师,宁夏医科大学神经生物学系主任,主要从事神经生物学研究。

通讯作者:李云鸿(1972-),男(汉族),宁夏银川人,副教授,硕士,宁夏医科大学,主要从事神经生物学研究。