梁瑞峰 李開言 王曉麗 張雪俠 王 軍
(河南省中醫(yī)藥研究院中藥研究所,河南 鄭州 450004)
降壓寶藍片含藥血清對大鼠血管成纖維細胞增殖及表型轉化的影響
梁瑞峰 李開言 王曉麗 張雪俠 王 軍
(河南省中醫(yī)藥研究院中藥研究所,河南 鄭州 450004)
目的 觀察降壓寶藍片含藥血清對大鼠血管緊張素Ⅱ誘導的成纖維細胞增殖及轉化的影響。方法 原代培養(yǎng)大鼠胸主動脈外膜成纖維細胞,分為空白組、模型組、降壓寶藍片含藥血清低、中、高濃度組(體積分數(shù)為5%、10%、15%)。用噻唑藍(MTT)法測定細胞增殖活性,羥脯氨酸法檢測膠原含量,酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測轉化生長因子(TGF)-β1含量,免疫組化法檢測α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)表達情況。結果 與模型組相比,降壓寶藍片含藥血清高濃度組細胞增殖、膠原、TGF-β1分泌、α-SMA表達顯著降低(P<0.05或P<0.01),中濃度組細胞增殖、TGF-β1含量顯著降低(P<0.05)。結論 降壓寶藍片含藥血清可抑制成纖維細胞增殖和表型轉化。
含藥血清;成纖維細胞;增殖;表型轉化
血管重構是高血壓、動脈粥樣硬化等心血管疾病的共同病理生理過程,對其研究以往主要集中于內膜內皮細胞和中膜平滑肌細胞,近年來研究表明,血管重構主要是基于外膜的病理過程〔1〕,血管損傷后血管成纖維細胞(AFs)向肌成纖維細胞(MFs)的轉化是這一過程的關鍵事件〔2〕。轉化生長因子(TGF)-β1是病理性血管重構過程中重要的因子,其能夠促進AFs過度增殖,誘導AFs向MFs轉化,上調α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)及膠原的表達〔3〕。AFs的增殖及表型轉化在血管重構的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色,抑制AFs增殖和表型轉化對改善病理性血管重構具有重要意義。降壓寶藍片主要用于肝火亢盛型高血壓的治療,臨床療效確切,動物試驗表明降壓寶藍片可以改善自發(fā)性高血壓大鼠的血管重構〔4〕。本實驗通過觀察降壓寶藍片含藥血清對血管緊張素(Ang)Ⅱ誘導的AFS增殖及表型轉化的影響。
1.1 動物 SPF級SD大鼠,雄性,體重180~200 g,購自河南省實驗動物中心,合格證號SCXK(豫)2010-0002。
1.2 藥物與試劑 降壓寶藍片,河南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院制劑室提供,批準文號:豫藥制字Z20121056,批號20130404;胎牛血清、DMEM培養(yǎng)基、胰蛋白酶均購自美國Hyclone公司;噻唑藍(MTT)購自Amresco公司;AngⅡ購自Sigma公司;羥脯氨酸試劑盒購自南京建成生物公司;TGF-β1試劑盒、α-SMA單克隆抗體、SABC試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司。
1.3 主要儀器 全功能酶標儀(美國Bio-Tek公司);細胞培養(yǎng)箱(美國Forma Scientific公司);2K15型冷凍離心機(Sigma公司);倒置相差顯微鏡(重慶光學儀器廠)。
1.4 方法
1.4.1 含藥血清制備 20只SD大鼠隨機分為空白組和降壓寶藍片組,每組10只。按體表面積法換算動物的等效劑量,降壓寶藍片組給予降壓寶藍片0.9 g·kg-1·d-1(等效劑量的5倍),空白組給予相同體積的蒸餾水,灌胃給藥,每天1次,連續(xù)7 d,末次給藥后2 h,麻醉腹主動脈取血,3 000 r/min離心10 min分離血清,56℃水浴滅活30 min,0.22 μm過濾除菌,-20℃保存?zhèn)溆谩?〕。
1.4.2 細胞培養(yǎng) SD大鼠麻醉,取胸主動脈,無菌磷酸鹽緩沖液(PBS)漂洗2次,眼科剪縱向剪開血管,血管內膜面朝上鋪于培養(yǎng)皿上,用眼科彎鑷輕輕刮去內膜,然后固定血管一端,用眼科彎鑷剝離中膜,余下外膜,PBS漂洗1次,將外膜置于含20%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液中,剪成1 mm2組織塊,平鋪于25 ml培養(yǎng)瓶底,翻轉使瓶底在上,貼壁培養(yǎng)4 h,添加含20%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液3 ml,小心翻轉培養(yǎng)瓶使組織塊浸于DMEM 培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。5~7 d后待細胞達70%融合時胰酶消化傳代,第3~6代細胞用于試驗。
1.4.3 實驗分組 實驗設空白組(體積分數(shù)為15%的空白血清)、模型組(15%空白血清+10-6mol/L AngⅡ)、降壓寶藍片低濃度組(5%降壓寶藍片血清+10%空白血清+10-6mol/L AngⅡ)、中濃度組(10%降壓寶藍片含藥血清+5%空白血清+10-6mol/L AngⅡ)及高濃度組(15%降壓寶藍片含藥血清+10-6mol/L AngⅡ),每組均設6個復孔。
1.4.4 MTT法檢測細胞增殖活性 以1×105個/ml的AFs接種于96孔板中,另設6孔為陰性組(無細胞),培養(yǎng)24 h后,分組處理20 h后,每孔加入5 g/L的MTT 20 μl,繼續(xù)孵育4 h,小心吸棄培養(yǎng)液,然后每孔加入150 μl二甲基亞砜(DMSO),避光震蕩10 min,用酶標儀于570 nm處測定各孔的吸光度(OD)。
1.4.5 測定細胞膠原含量 細胞以1×105個/ml接種于48孔板培養(yǎng)24 h后,吸取0.5 ml上清液,按羥脯氨酸測試盒說明進行操作,測定細胞內膠原含量。
1.4.6 ELISA檢測TGF-β1含量 細胞以1×105個/ml接種于接種于24孔板,藥物作用24 h后吸取0.5 ml上清液,采用ELISA法檢測細胞液中TGF-β1 含量。
1.4.7 免疫組化檢測α-SMA表達 將細胞爬片置于6孔板中,按照每孔1×104個的密度接種細胞,24 h后,每組加入相應藥物,培養(yǎng)24 h后,PBS沖洗3次,4%多聚甲醛固定,PBS沖洗3次, 3%過氧化氫滅活10 min,山羊血清封閉10 min,加α-SMA單抗(濃度1∶100),4℃過夜,PBS沖洗,加生物素標記的二抗,室溫孵育60 min;PBS沖洗,過氧化物酶孵育60 min,PBS沖洗,DAB顯色,蘇木精復染,二甲苯透明,中性樹膠封片,鏡下觀察,陽性細胞細胞質呈棕黃色,于鏡下隨機取6個非重疊視野,計算α-SMA陽性細胞百分率。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析,兩兩比較用LSD檢驗。
2.1 AFs的培養(yǎng)及形態(tài) 組織塊貼壁培養(yǎng)7 d后,開始有細胞從組織塊邊緣爬出(圖1a),細胞形狀不規(guī)則,多呈梭形、多角形或不規(guī)則形狀。原代細胞經胰酶消化后回縮、變圓,傳代后生長較均勻,傳至3~8代后的細胞生長最為旺盛(圖1b),5~7 d后可見細胞呈80%融合狀態(tài)。
圖1 AFs形態(tài)觀察
2.2 降壓寶藍片含藥血清對細胞活力的影響 空白組細胞活力(0.352±0.058)與模型組(0.504±0.060)相比顯著增加(P<0.01);與模型組相比,降壓寶藍片含藥血清中、高濃度組(0.463±0.068,0.392±0.073)細胞增殖顯著降低(P<0.05或P<0.01),低濃度組(0.522±0.078)細胞增殖無明顯變化(P>0.05)。
2.3 降壓寶藍片含藥血清對各組細胞上清液中膠原、TGF-β1的影響 與空白組相比,模型組細胞培養(yǎng)上清液膠原、TGF-β1含量顯著升高;與模型組相比,降壓寶藍片含藥血清中濃度組(體積分數(shù)10%)上清液中TGF-β1含量降低(P<0.05),降壓寶藍片含藥血清高濃度組(體積分數(shù)15%)上清液膠原、TGF-β1含量顯著升高(P<0.01),見表1。
表1 降壓寶藍片含藥血清對上清液中膠原、TGF-β1含量的影響
與模型組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
2.4 免疫組化檢測AFs中α-SMA蛋白的表達 空白組細胞α-SMA陽性表達為陰性,模型組陽性細胞率(18.16%)明顯升高(P<0.01)。與模型組相比,降壓寶藍片含藥血清低、中、高濃度組細胞陽性率(15.28%,14.02%,11.12%)顯著降低(P<0.05)。見圖2。
圖2 AFs中α-SMA蛋白的表達(DAB,×250)
血管主要由內膜的內皮細胞、中膜的平滑肌細胞、外膜的AFs以及細胞外基質組成。血管重構是高血壓、動脈粥樣硬化、血管內膜損傷后再狹窄等多種心血管疾病發(fā)病的共同病理基礎。傳統(tǒng)的觀點認為,處于血管最外層的血管外膜只對血管起支持和營養(yǎng)作用,近年研究表明,外膜的AFs在高血壓等刺激下表型轉化為MFs,其標志性蛋白是α-SMA〔6〕,細胞進而發(fā)生增殖、遷移、分泌大量細胞外基質,參與血管新生內膜的形成〔7〕。外膜AFs是血管重構的重要部位,并成為血管重構防治的新靶點〔8〕。正常的AFs缺少TGF-β1基因的表達,血管損傷后,細胞分泌TGF-β1增加,并刺激細胞增殖〔9〕。α-SMA 是MFs的標志蛋白,其表達的增加能反映靜止型組織細胞向活躍型MFs的轉化,通過這種轉化,細胞將獲得過表達細胞外基質的能力〔10,11〕。本實驗顯示,AngⅡ刺激后,AFs分泌的TGF-β1和膠原增加,細胞增殖明顯增強,α-SMA表達,而經過降壓寶藍片含藥血清干預,AFs的增殖能力下降,TGF-β1和膠原分泌減少,α-SMA表達受到抑制。
綜上所述,本研究提示降壓寶藍片含藥血清可能通過抑制AFs的增殖和表型轉化從而改善血管重構,在防治血管重構方面發(fā)揮積極作用,但具體的分子機制尚有待進一步研究。
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〔2015-12-10修回〕
(編輯 苑云杰/曹夢園)
國家中醫(yī)藥管理局重點學科建設項目(國中醫(yī)藥發(fā)〔2009〕30號);國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)心病學重點學科基礎研究課題(No.1304483)
王 軍(1961-),男,博士,研究員,碩士生導師,主要從事中藥心血管藥理學研究。
梁瑞峰(1983-),男,碩士,助理研究員,主要從事中藥藥理及中藥藥性研究。
R285.5
A
1005-9202(2017)09-2103-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.09.009