李玉鳳,張謙華,林雀躍,朱 韜,何頌華,趙立春,*
(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,南寧 530200;2.廣西壯族自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所,南寧 530021)
玉葉金花是茜草科植物玉葉金花(Mussaenda pubescensAit.F.)的干燥根及莖,具有清熱解毒,利濕消腫的功效[1-2],常被用于治療各種炎癥并發(fā)癥,如感冒、咽喉炎、腎炎水腫、支氣管炎、腸炎腹瀉等,目前市場上的產(chǎn)品有玉葉清火片、玉葉清火膠囊,玉葉解毒顆粒等[3-5]。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),玉葉金花中含有多種化學(xué)成分,如皂苷類、單萜類、苯丙素類等[5]。本課題前期對玉葉金花的石油醚部位、乙酸乙酯部位及正丁醇部位進(jìn)行了活性篩選,研究發(fā)現(xiàn)玉葉金花的乙酸乙酯、正丁醇、水部位均有一定的抗炎作用,而目前對玉葉金花乙酸乙酯部位化合物的研究較少,故本研究對乙酸乙酯部位中的4種咖啡??鼘幩犷惢衔镞M(jìn)行抗壓活性篩選,為玉葉金花的進(jìn)一步開發(fā)研究提供理論依據(jù)。
1)分析天平(梅特勒百萬分之一,瑞士);2)培養(yǎng)箱(Thermo,美國);3)酶標(biāo)儀(BioTek,德國);4)倒置顯微鏡(OLYMPUS,日本);5)超凈臺(ATRTECH,日本);5)離心機(jī)(湘儀,湖南)。
1)小鼠RAW264.7巨噬細(xì)胞由廣西中醫(yī)藥大學(xué)楊世林團(tuán)隊(duì)提供;2)綠原酸(純度>96.6%)、異綠原酸A(純度>97.3%)、異綠原酸C(純度>94.1%)購自中國食品藥品檢定研究院;3)異綠原酸B(純度>98.6%)購自上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;4)培養(yǎng)基、胎牛血清(gibco,美國);5)LPS、MTT(SIGMA,美國);6)ELISA試劑盒(欣博盛生物科技有限公司);7)24、96孔板(潔特,廣州)。
2.1.1 RAW246.7細(xì)胞復(fù)蘇、培養(yǎng)、傳代、凍存 1)細(xì)胞復(fù)蘇與培養(yǎng):從-80 ℃冰箱中取出細(xì)胞凍存管,迅速置37 ℃的水浴鍋中,盡量使凍存管中的凍存物在1 min內(nèi)迅速溶解,避免時間過長導(dǎo)致細(xì)胞受損,因?yàn)榧?xì)胞在-5 ℃~0 ℃時最容易受損。因此,此部分的實(shí)驗(yàn)操作尤為關(guān)鍵。然后,迅速打開凍存管將細(xì)胞懸液移入提前準(zhǔn)備好的10% FBS(含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,以下統(tǒng)一用10%FBS)培養(yǎng)基中,用移液槍吹打幾下混勻,800 r·min-1離心5 min,棄去上清,加入2 mL的10% FBS培養(yǎng)基至細(xì)胞沉淀中,用移液槍輕輕吹打細(xì)胞30次左右,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移到加有3 mL10% FBS培養(yǎng)基的無菌培養(yǎng)瓶中,置37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。2)細(xì)胞傳代:待細(xì)胞生長密度達(dá)到80%時,棄去培養(yǎng)液,用2 mL PBS清洗2~3遍,加入2 mL培養(yǎng)基,用細(xì)胞刮輕輕刮下細(xì)胞,800 r·min-1離心5 min,棄去上清液,用2 mL含10%FBS培養(yǎng)基將細(xì)胞懸浮,輕輕吹打均勻,按照1傳2接種到新的培養(yǎng)瓶中,然后每瓶再加入3 mL的10%FBS 培養(yǎng)放置培養(yǎng)箱種繼續(xù)培養(yǎng)。3)細(xì)胞凍存:首先配制細(xì)胞凍存液,取1個15 mL的無菌離心管,按DMSO:FBS=1:9的比例進(jìn)行配制,備用。其次,將裝有異丙醇的凍存盒放到37 ℃水浴鍋中。細(xì)胞的收集同前期,將配好的凍存液加入裝有細(xì)胞的離心管中,輕輕吹打混勻,每個凍存管1 mL,使用封口膜將凍存管封口,在凍存管上標(biāo)明細(xì)胞名稱、細(xì)胞代數(shù)、凍存日期、凍存人姓名。將凍存管放入凍存盒中,置-80 ℃冰箱凍存,第2天將細(xì)胞轉(zhuǎn)移到液氮罐中長期凍存。
2.1.2 炎癥細(xì)胞模型建立 取對數(shù)生長期的RAW 264.7細(xì)胞,細(xì)胞的收集同前期。加入1 mL10% FBS培養(yǎng)基,將細(xì)胞重懸,采用計(jì)數(shù)板(“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的原則)在顯微鏡下進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù),以每毫升2×105個的密度接種于 96 孔板中,每孔100 μL,置37℃,5% CO2培養(yǎng)箱中孵育過夜。棄去舊培養(yǎng)基,正常對照組每孔加入100 μL的1% FBS培養(yǎng)基,LPS模型組加入終濃度為1 μg·mL-1的LPS誘導(dǎo)24 h[6],每組設(shè)3個復(fù)孔,誘導(dǎo)完成后,收集細(xì)胞上清液,采用Griess試劑盒檢測細(xì)胞上清中NO表達(dá)水平,以確定LPS誘導(dǎo)炎癥模型是否構(gòu)建成功。
2.1.3 MTT法測定細(xì)胞毒性 實(shí)驗(yàn)分為空白組和給藥組。給藥組為終濃度為20 μm、40 μm、60 μm、80 μm、100 μm的綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C的稀釋液。取對數(shù)生長期的RAW 264.7細(xì)胞,細(xì)胞的收集同前期,以2×105個/mL,的密度接種于 96 孔板中,每孔100 μL,置培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h后,棄去舊培養(yǎng)基,空白組每孔加入100 μL 1%FBS培養(yǎng)基,給藥組每孔加入100 μL相應(yīng)的藥物稀釋液,每組設(shè)3個復(fù)孔,孵育24 h。24 h后,棄去舊培養(yǎng)基,每孔加入10 μL MTT 溶液5 mg·mL-1以及90 μL DMEM培養(yǎng)液,避光孵育4 h后,以3000 r·min-1離心10 min,棄去上清,每孔加100 μL DMSO,置搖床上輕輕搖晃15 min,采用酶標(biāo)儀在490 nm 波長處測定其吸光度(A)值。計(jì)算細(xì)胞相對存活率。相對存活率=實(shí)驗(yàn)組/空白組×100%。
2.1.4 Griess試劑測定NO釋放量 實(shí)驗(yàn)分為空白組、LPS模型組、給藥組。取對數(shù)生長期的RAW 264.7細(xì)胞,以每毫升2×105個的密度接種于 96 孔板中,每孔100 μL,置培養(yǎng)箱中孵育12 h后,棄去舊培養(yǎng)基,空白組與LPS模型組每孔加入50 μL 1%FBS培養(yǎng)基,給藥組每孔加入50 μL相應(yīng)的藥物稀釋液(給藥濃度設(shè)置同MTT項(xiàng)下),每組設(shè)3個復(fù)孔。孵育1 h后,空白組加入50 μL 1%FBS,LPS模型組與給藥組每孔加入50 μL終濃度為1 μg·mL-1的LPS,誘導(dǎo)24 h后,分別吸取每孔細(xì)胞上清40 μL置新的96孔板中,每孔加入40 μL Griess試劑,避光孵育30 min,采用酶標(biāo)儀測定540 nm處OD值。
2.1.5 ELISA測定IL-6和TNF-α的釋放量 實(shí)驗(yàn)分為空白組、LPS模型組、給藥組。給藥組為終濃度為 20 μm、40 μm、60 μm、80 μm、100 μm 的異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C的稀釋液。取對數(shù)生長期的RAW 264.7細(xì)胞,以每毫升2×105個的密度接種于24孔板中,每孔500 μL,置培養(yǎng)箱中孵育12 h后,棄去舊培養(yǎng)基,空白組與LPS模型組每孔加入250 μL 1%FBS培養(yǎng)基,給藥組每孔加入250 μL相應(yīng)的藥物稀釋液,每組設(shè)3個復(fù)孔。孵育1 h后,空白組加入250 μL 1%FBS,LPS模型組與給藥組每孔加入 250 μL 終濃度為 1 μg·mL-1的LPS,誘導(dǎo)24 h后,收集細(xì)胞上清,采用ELISA試劑盒測定IL-6和TNF-α的OD值。
運(yùn)用GraphPad Prism 6.04軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用單因素方差分析對樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1.1 炎癥細(xì)胞模型的建立 Griess結(jié)果顯示,與空白對照組比較,經(jīng)1.0 μg·mL-1的LPS 誘導(dǎo)后,LPS模型組的NO表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),表明炎癥模型構(gòu)建成功(見表1)。因此,以下實(shí)驗(yàn)均采用1.0 μg·mL-1LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞來構(gòu)建炎癥模型。
表1 LPS對RAW246.7細(xì)胞NO表達(dá)的影響(n = 3)
3.1.2 MTT測定細(xì)胞毒性 MTT結(jié)果顯示,與空白組比較,4種有機(jī)酸類化合物在終濃度為20 μm、40 μm、60 μm、80 μm、100 μm 的給藥條件下,對細(xì)胞的存活力均無影響(見圖1),表明在藥物在0 μm~100 μm濃度范圍內(nèi)對細(xì)胞無毒性作用,因此采用0 μm~100 μm濃度進(jìn)行抗炎活性研究。
圖1 4種有機(jī)酸對RAW264.7 細(xì)胞存活力的影響
3.1.3 Griess試劑測定NO的釋放 Griess結(jié)果顯示(見圖2),與空白組比較,LPS模型組的NO的表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),而4種有機(jī)酸化合物處理后均能顯著降低NO的釋放。其中,異綠原酸B對LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞中NO的抑制作用較為明顯,其在濃度為20 μm已表現(xiàn)出極顯著的抑制作用(P<0.0001),而綠原酸只有在高濃度下可以抑制NO的釋放。因此,推測異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C這3種有機(jī)酸類是玉葉金花發(fā)揮抗炎作用的主要活性成分。3.1.4 ELISA測定IL-6和TNF-α的釋放 采用ELISA法測定IL-6和TNF-α的釋放量,結(jié)果如圖3所示,給藥濃度為20 μm時,異綠原酸A和異綠原酸C對抑制IL-6的釋放效果不明顯,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而在40 μm、60 μm時,以上3種有機(jī)酸均可以極顯著地抑制IL-6的釋放(P<0.000 1)。此外,研究發(fā)現(xiàn)3種有機(jī)酸對TNF-α均沒有抑制作用。
圖2 4種有機(jī)酸對LPS誘導(dǎo)的 RAW264.7 細(xì)胞 NO表達(dá)的影響
圖3 異綠原酸A、B、C對LPS誘導(dǎo)的 RAW264.7 細(xì)胞IL-6和TNF-α表達(dá)的影響
玉葉金花臨床用于治療感冒及各種炎癥,主要功能與炎癥相關(guān)。目前已報道的玉葉金花中具有抗炎活性的化合物有咖啡酰甲酯、musseandoside R、musseandoside Q、musseandoside G、musseandoside U、玉葉金花苷酸甲酯[7-8]。因此對玉葉金花的抗炎活性研究具有重要意義。
LPS是刺激巨噬細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)的有效物質(zhì),可通過誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分化為梭形巨噬細(xì)胞分泌多種促炎性因子,如NO、IL-6,IL-1β,TNF-α等[9-10]。NO則是一種重要的炎癥介質(zhì),在炎癥早期可以起到保護(hù)機(jī)體的作用,由于過量的NO與超氧陰離子O2-反應(yīng)生成過氧化亞硝酸鹽促使炎癥發(fā)生[11]。本研究發(fā)現(xiàn)綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C這4種有機(jī)酸類化合物對NO均具有一定的抑制作用,此外異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C也可明顯抑制IL-6的釋放,其中異綠原酸B對炎癥因子NO及IL-6的抑制作用最顯著。因此,本研究認(rèn)為咖啡??鼘幩犷惢衔锏捏w外抗炎活性與化合物的結(jié)構(gòu)存在一定的關(guān)系。
綜上所述,本研究認(rèn)為各抗炎成分間通過協(xié)同作用達(dá)到玉葉金花抗炎的效果,其具體的抗炎作用機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。