朱海燕,聶 波,徐 冰,劉 蓓,吳圣賢,陳立新
四妙勇安湯是用于治療下肢動脈閉塞癥和脈管炎的傳統(tǒng)名方,由于其活血祛瘀、通絡止痛的作用與冠心病心絞痛的病因病機相吻合,故在臨床亦觀察到其可改善冠心病心絞痛患者的臨床癥狀[1]。本課題組前期研究已證實,四妙勇安湯對治療冠心病不穩(wěn)定型心絞痛患者臨床癥狀具有較滿意的療效。但因原方中藥量過大,給新藥開發(fā)帶來難度。本實驗采用對易損斑塊穩(wěn)定性起重要作用的巨噬細胞為研究對象,通過對NF-κB活化和基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)分泌的測定,探索四妙勇安湯的有效組分,為藥物的下一步研發(fā)提供基礎實驗數據。
1.1 細胞 小鼠巨噬細胞系(RAW264.7細胞),中國醫(yī)學科學院藥物研究所,96孔白色底透培養(yǎng)板(Costa)。
1.2 試劑及耗材 640培養(yǎng)基,小牛血清,LPS(Sigma),MMP-9 ELISA試劑盒(Jiamay Biotech Co),水套式CO2細胞培養(yǎng)箱(Sanyo,日本),Safire2高速多通道連續(xù)波長酶標儀(TECAN,奧地利),Bright-Glo Luciferase熒光素酶檢測試劑(Promega),48孔和96孔培養(yǎng)板(Costar)。
1.3 樣品制備 “四妙勇安湯”提取物共8個。方法:原料藥材55%乙醇提取2次,1.5h/次,得到55%乙醇提取液和殘渣,55%乙醇提取液濃縮至干,水混懸,上大孔樹脂,連續(xù)依次采用水、30%乙醇、60%乙醇、95%乙醇淋洗,分別獲得水部位、30%乙醇部位、60%乙醇部位、95%乙醇部位,分別減壓濃縮干燥,得到篩選樣品2號~5號;殘渣用水提2次,1.5h/次,得到水提液,留取部分水提液濃縮至干得到樣品1,其余用水混懸,上大孔樹脂,連續(xù)依次采用水、55%乙醇、95%乙醇淋洗,分別獲得水部位、55%乙醇部位、95%乙醇部位,分別減壓濃縮干燥,得到篩選樣品6號~8號。
1.4 細胞培養(yǎng)、造模方法和抑制率的檢測 RAW264.7細胞在37℃、5%CO2及飽和濕度環(huán)境下培養(yǎng)于含10%小牛血清1640培養(yǎng)基中。將培養(yǎng)瓶內對數生長的RAW264.7細胞消化并計數,以10×104/well的密度接種于48孔培養(yǎng)板中。模型制備前,換以等體積無血清1640培養(yǎng)基,待篩樣品與細胞預先孵育1h。模型制備時,每孔加入終濃度為5μg/mL LPS,與細胞共同作用24h,收集細胞上清,之后每孔加入50μL Bright-Glo Luciferase熒光素酶檢測試劑,室溫避光震蕩5min,置于多功能酶標儀中,設定光化學檢測程序進行檢測。該模型以熒光素酶光化學值的變化直接指示樣品對NF-κB-RE是否有阻斷作用。因此,通過計算抑制率,可確定樣品在NF-κB信號通路中對早期基因表達阻斷作用的強弱。
以ELISA法檢測MMP-9含量。根據ELISA說明書逐步操作,最后在酶標儀450nm處讀出OD值。以標準品濃度為橫坐標,以OD 450值為縱坐標,繪制濃度OD450標準曲線。根據樣品的OD值從標準曲線上查出待測樣品作用后的濃度,并通過與模型組比較,觀察樣品對MMP-9的抑制作用。
1.5 統(tǒng)計學處理 用SPSS13.0分析,計量資料以均數±標準差(x±s)表示。
2.1 細胞上清液中MMP-9的含量測定 在正常培養(yǎng)的RAW264.7細胞上清中,MMP-9含量較低;LPS作用24h后,MMP-9含量顯著增高。初篩結果顯示,1、2、3、4、6、7、8號提取物能夠降低細胞上清MMP-9含量,提示可能具有降低RAW264.7細胞中MMP-9產生及分泌的作用,故對上述7種提取物進行復篩。復篩結果顯示,1、2、4號提取物在5μg/mL~100μg/mL濃度范圍內能夠明顯降低LPS作用后MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系;3、6號提取物在5μg/mL~50μg/mL濃度范圍內能夠明顯降低LPS作用后MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系;7、8號提取物在5μg/mL~25μg/mL范圍內能夠明顯降低LPS作用后MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系。(注:7、8號提取物在50μg/mL時即出現細胞毒性作用,故復篩時二者濃度均未高于50μg/mL)。
表1 提取物對LPS致巨噬細胞損傷模型上清MMP-9含量的影響(x±s,n=3)
2.2 提取物對NF-κB反應原件結合抑制劑篩選模型的作用1、2、3、4、6、7號提取物對 NF-κB信號通路具有阻斷作用,能夠通過抑制早期基因表達而抑制該病理信號通路。(注:8號提取物在100μg/mL和50μg/mL時出現細胞毒性作用,故計算濃度未高于50μg/mL)。詳見表2。
表2 提取物對NF-κB反應原件結合抑制劑篩選模型的作用(x±s,n=3)
隨著“動脈粥樣硬化炎癥反應”學說的公認,清熱解毒中藥已成為治療冠心病的常用中藥[2]。四妙勇安湯配伍精當,藥專力宏,是最具中醫(yī)配伍和用量特色的藥物之一,由金銀花、玄參、當歸、生甘草組成,具有抑菌、消炎、促進血液循環(huán)等作用,常用于治療氣滯血瘀、靜脈阻塞而發(fā)的脈管炎、血栓閉塞性脈管炎[3]。而冠心病心絞痛的基本病機是氣虛血瘀,病理機制為絡脈癖阻細急而痛[4],與四妙勇安湯方證相吻合。四妙勇安湯可改善冠心病心絞痛患者的臨床癥狀[1]。本課題組前期研究也證實,對冠心病不穩(wěn)定型心絞痛患者臨床癥狀具有較滿意的療效。
本實驗采用巨噬細胞系RAW264.7細胞作為研究材料,并通過LPS刺激活化巨噬細胞。在眾多的炎細胞中,巨噬細胞對斑塊穩(wěn)定性的作用尤為重要?;罨木奘杉毎耸切纬蓜用}粥樣硬化病變的主要組成部分,還可在炎癥因子的刺激下分泌基質金屬蛋白酶,降解斑塊中的膠原和細胞外基質成分,使纖維帽變薄,易于形成不穩(wěn)定性斑塊。其中,最主要的是MMP-9,它對細胞外基質合成與降解的平衡起重要作用,其在冠狀動脈動脈壁和外周血中的增加程度與病變嚴重程度正相關[5]。本次實驗結果顯示:四妙勇安湯的1、2、4號提取物在5μg/mL~100 μg/mL濃度范圍內能夠明顯降低LPS作用巨噬細胞系RAW264.7細胞后MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系;3、6號提取物在5μg/mL~50μg/mL濃度范圍內能夠明顯降低LPS作用后MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系;7、8號提取物在5 μg/mL~25μg/mL范圍內能夠明顯降低LPS作用后 MMP-9的分泌,具有濃度依賴關系。結果提示四妙勇安湯的部分提取物可抑制巨噬細胞分泌MMP-9,因此可能具有減少斑塊基質降解,穩(wěn)定斑塊的作用。
MMP-9主要在轉錄水平受NF-κB、AP-1等多種轉錄因子的調節(jié)[6],目前許多學者認為NF-κB的激活是動脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展的始動機制之一[7]。本研究選擇不穩(wěn)定型心絞痛易損斑塊炎癥反應的核心病理環(huán)節(jié)——NF-κB,對四妙勇安湯全部連續(xù)組分進行高通量篩選,發(fā)現四妙勇安湯抑制NF-κB信號通路的有效部位分別為位1、2、3、4、6、7。其中有效部位2、3、4的IC50值較低,表明抑制效果最好。
綜合MMP-9和NF-κB被抑制的結果可發(fā)現,四妙勇安湯有效部位1、2、3、4、6的作用較為安全可靠。此外,在篩選出中藥有效部位的基礎上進一步優(yōu)化中藥配伍和配比關系,對于進一步開發(fā)抗不穩(wěn)定型心絞痛、穩(wěn)定易損斑塊有效中藥具有重要意義。
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