王鋒 徐靜 高亞南 崔利娜 付秀虹
漯河市中心醫(yī)院 河南,漯河 462000
子癇前期是一種常見特發(fā)性妊娠期綜合征,多發(fā)生于妊娠20周后,主要特征為初發(fā)高血壓、蛋白尿[1]。子癇前期發(fā)病與子宮螺旋動脈重塑異常、胎盤滋養(yǎng)細胞增殖及侵襲等因素有關(guān),可嚴重影響母嬰健康,臨床上需加強早期的診斷、治療[2-3]。但目前尚無特效治療方法,西醫(yī)治療多以對癥處理為主,部分患者療效欠佳,且西藥長時間服用后不良反應(yīng)較多。中醫(yī)學(xué)的較多保胎處方中,中藥黃岑發(fā)揮著重要作用,可安胎、止血、解毒等。黃岑苷為黃岑主要有效成分,具有抗炎、抗氧化、抗變態(tài)反應(yīng)、抗癌等作用[4]。楊小頎等[5]研究發(fā)現(xiàn),黃岑苷能夠調(diào)節(jié)子宮母胎界面免疫狀態(tài),降低CD4+/CD8+細胞比值,減少流產(chǎn)發(fā)生。但目前關(guān)于黃岑苷對子癇前期胎盤滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲的影響研究較少,作用機制尚不明確。本研究擬建立子癇前期大鼠模型,分離、培養(yǎng)大鼠原代滋養(yǎng)細胞,探討黃岑苷對胎盤滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲的影響,并分析其可能的作用機制。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 健康清潔級SD大鼠36只,7周齡,體質(zhì)量240~280 g,其中雌性24只,雄性12只,均購于河南省實驗動物中心 [實驗動物生產(chǎn)許可證號碼:SCXK(豫)2017-0001]。所有大鼠均飼養(yǎng)于鄭州大學(xué)藥物研究院[實驗動物使用許可證號碼:SYXK(豫)2018-0004],在恒溫恒濕環(huán)境內(nèi)適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,溫度20~25℃,濕度50%~70%,自由進食、飲水。本研究經(jīng)動物倫理委員會批準(批號:LHZXYY-190041),實驗過程嚴格遵循減少(reduction)、替代(replacement)和優(yōu)化(refinement)的“3R”原則。
1.1.2 藥物、試劑和儀器 黃岑苷(藥物純度≥98.6%)購于武漢市俊泰生物科技有限公司(批號:110715),使用前以0.9%氯化鈉溶液溶解,濃度為10.0 μg·mL-1;亞硝基左旋精氨酸甲酯、二氨基聯(lián)苯胺 (3,3’-diaminobenzidine,DAB)顯色劑均購于美國Sigma公司(批號:BCBF4375V、G7645);戊巴比妥鈉購于德國默克公司(批號:P11011);磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffer saline,PBS)購于武漢博士德生物工程有限公司(批號:AR1155);四甲基偶氮唑藍(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)檢測試劑盒購于上海碧云天生物技術(shù)有限公司(批號:011918180508);杜爾伯克改良伊格爾培養(yǎng)基(Dulbecco'smodification of Eagle's medium,DMEM)/F12購于美國Hyclone公司(批號:SH30023.01B);免疫組化試劑盒購于武漢博士德生物公司 (批號:SA102100);兔抗大鼠細胞角蛋白-7(cytokeratin-7,CK-7) 一抗購于英國Novocastra公司(批號:1906247);異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,F(xiàn)ITC)標記的羊抗兔免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)抗體購于北京中山公司(批號:67905);實時熒光聚合酶鏈式反應(yīng)(Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)試劑盒購于湖北武漢富鑫遠科技有限公司 (批號:180215); 兔抗大鼠微小RNA-30d(microRNA-30d,miR-30d)-抗、兔抗大鼠神經(jīng)膠質(zhì)細胞缺失同源物-1(glial cells missing homolog-1,GCM-1)一抗及山羊抗兔IgG二抗購于美國Santa Cruz公司(批號:180215、191023、25474)。
1.1.3 主要儀器 Transwell小室購于美國康寧公司;TGL-16G-A型高速冷凍離心機購于上海安亭儀器廠;SpectraMax M5多功能酶標儀為上海美谷分子儀器有限公司產(chǎn)品;DMi8-M型倒置相差顯微鏡為德國徠卡顯微系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品;FACSCalibur流式細胞儀購于美國Becton-Dickinson公司。
1.2 方法
1.2.1 動物處理及模型制備 每日18:00至次日8:00,按照2∶1比例安排雌雄鼠合籠,次日清晨對雌鼠進行陰栓和陰道涂片檢查,若觀察到精蟲或陰栓,記為妊娠第1天。雌鼠自妊娠第13天起,給予10 mg·mL-1亞硝基左旋精氨酸甲酯皮下注射,劑量125 mg/(kg·d),1次/d,連續(xù)7 d[6]。 建模成功標準:建模后24 h,檢測大鼠血壓較實驗前升高>20 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),尿蛋白(+)[7]。共20只雌鼠建模成功,成功率為83.33%。
1.2.2 原代滋養(yǎng)細胞分離、培養(yǎng)及傳代 參考文獻[8]的方法,從建模成功雌鼠中隨機選擇5只,妊娠第19~21天時以2%戊巴比妥鈉50 mg·kg-1腹腔注射麻醉,無菌條件下剖宮取胎,分離胎盤組織,洗凈表面血跡并剪碎,以含1%膠原酶Ⅰ和0.25%胰蛋白酶的Hank's液37℃下消化15 min。隨后加入含20%胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)基終止消化。1 800 r/min離心15 min,離心半徑8 cm,棄去上清液后以PBS洗滌、重懸。配制濃度分別為30%、60%的Percoll分離液,依次加入15 mL離心管,細胞懸液沿管壁加入。2 000 r/min離心20 min,離心半徑10 cm,取中間白膜層細胞,PBS洗滌2次后以含20%胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細胞數(shù)量為1×104個·mL-1,接種于培養(yǎng)瓶,培養(yǎng)24 h,觀察細胞貼壁情況。72~96 h后,待細胞成片生長,貼壁85%以上開始傳代,此后每隔3 d傳代1次,倒置顯微鏡下觀察細胞形態(tài)。
1.2.3 滋養(yǎng)細胞純度鑒定 采用免疫熒光法鑒定。收集細胞,吸凈培養(yǎng)基,以Hank's液洗滌,4%多聚甲醛固定48 h,PBS洗滌后加入0.5% Triton X-100,室溫下反應(yīng)20 min,洗滌后加入3% H2O2,室溫下反應(yīng)20 min。PBS洗滌后加入血清封閉液,37℃反應(yīng)20 min,甩干封閉液后加入兔抗大鼠CK-7一抗(稀釋比例:1∶100),37 ℃孵育2 h。PBS洗滌后加入FITC標記的羊抗兔IgG(稀釋比例:1∶1 500),孵育、洗滌后加入生物素化二抗工作液50 μL,室溫孵育20 min。 PBS洗滌,加入鏈霉親和素-生物素復(fù)合物(streptavidin-biotin complex,SABC)孵育20 min。PBS洗滌后分別加入50 μL DAB顯色劑1和2,避光顯色15 min,自來水沖洗后鏡下觀察陽性細胞數(shù)并計算陽性細胞百分率,以鑒定細胞純度。
1.2.4 胎盤滋養(yǎng)細胞增殖活性檢測 采用MTT法檢測。選擇生長良好的滋養(yǎng)細胞,調(diào)整細胞濃度為1.0×104個·mL-1,接種至96孔板培養(yǎng)24 h。 待細胞貼壁后,棄去培養(yǎng)基,分別加入不同濃度黃岑苷(20、40、60、80、100 μg·mL-1),另設(shè)空白組,加入不含黃岑苷的培養(yǎng)基,各組設(shè)5個復(fù)孔,培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)結(jié)束前4 h,加入濃度為1 mg·mL-1的MTT液50 μL/孔, 繼續(xù)培養(yǎng)。800 r/min離心10 min,離心半徑8 cm,棄去上清液。各孔加入含0.1%二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)的DMEM培養(yǎng)基,室溫下振蕩10 min。待細胞內(nèi)紫藍色結(jié)晶溶解后,酶標儀檢測570 nm波長處吸光度(optical density,OD)值,評估細胞增殖活性。
1.2.5 含藥血清制備及細胞分組 將其余15只建模成功的雌鼠隨機分為對照組、黃岑苷低劑量組和黃岑苷高劑量組,每組各5只。黃岑苷按照成人與大鼠給藥等效劑量算換,成人臨床有效劑量為280 μg·mL-1,換算成大鼠等效劑量為25 μg·mL-1。黃岑苷低劑量組以等效量1.0倍灌胃,即25 μg·mL-1;黃岑苷高劑量組以等效量4.0倍灌胃,即100 μg·mL-1;對照組以0.3 mL蒸餾水灌胃。各組均每隔12 h灌胃1次,2次/d,共3 d。第4天時,灌胃1次給全天量,給藥后靜待1 h,以2%戊巴比妥鈉50 mg·kg-1腹腔注射麻醉,腹主動脈取血3 mL,靜置1 h后3 000 r/min離心10 min,離心半徑10 cm,分離血清。選取同一批傳代、密度相同、培養(yǎng)皿大小相同的原代滋養(yǎng)細胞,分為A組、B組和C組,分別以對照組、黃岑苷低劑量組、黃岑苷高劑量組大鼠血清培養(yǎng)48 h,收集各組細胞。
1.2.6 胎盤滋養(yǎng)細胞侵襲能力檢測 采用Transwell法檢測。細胞分組和處理同1.2.5,在聚碳酸酯微孔濾膜上平鋪人工基底膜Matrigel,37℃下靜置3 h,轉(zhuǎn)至室溫環(huán)境過夜。下室加入100 μL不含胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)基,37 ℃孵育1 h。 調(diào)整細胞濃度1.0×105個·mL-1,將細胞懸液逐滴加入置于24孔板的Transwell小室,各組設(shè)5個復(fù)孔,沿空隙中將含10%血清培養(yǎng)基加入各孔,清除氣泡后培養(yǎng)24 h。取出濾膜,甲醛固定,蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,200倍光鏡下計數(shù)10個視野內(nèi)的侵襲細胞數(shù),評估滋養(yǎng)細胞侵襲能力。
1.2.7 miR-30d、GCM-1 mRNA表達檢測 采用Real-time qPCR法檢測。細胞分組和處理同1.2.5,收集各組培養(yǎng)24 h后滋養(yǎng)細胞,Trizol試劑盒提取總RNA,進一步逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,進行Real-time qPCR擴增。引物序列:miR-30d:F:5'-GGGGAATATGTTAAATTAA-3',R:5'-AAACGGGGTCTACCGAGA-3';GCM-1:F:5'-GAG CAGAGGTGTGCGGCAAC-3',R:5'-GTGGTTTGATGTTGCAAGAGAGGC-3';U6:F:5'-ACTCACGGCCGTGATGAG-3',R:5'-TGATAGTCTCATCTCGGAA-3';βactin:F:5'-GACATCGTGGTAAGATGAAGGA-3',R:5'-TG TTGCTATATTCGTACCCAGCC-3'。反應(yīng)條件:94℃,5 min,預(yù)變性;94 ℃,35 s,變性;58 ℃,35 s,退火;72 ℃,35 s,延伸,35個循環(huán)。 以2-△△CT法計算miR-30d、GCM-1 mRNA表達水平。
1.2.8 GCM-1蛋白相對表達量檢測 采用免疫印跡法檢測。細胞分組和處理同1.2.5,收集各組培養(yǎng)24 h后滋養(yǎng)細胞,PBS洗滌2次。冰上裂解、勻漿30 min。4℃下13 500 r/min離心10 min,離心半徑8 cm。采用考馬斯亮藍法進行蛋白定量,加入等體積的2×上樣緩沖液,沸水浴變性10 min。10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳,分離蛋白,轉(zhuǎn)膜后封閉1 h。加入兔抗大鼠GCM-1(稀釋比例:1∶1 000)一抗,4 ℃孵育過夜。以含有吐溫的Tris緩沖鹽溶液(Tris buffered saline Tween,TBST)洗膜后加入二抗(稀釋比例:1∶2 500),室溫孵育2 h。洗膜后以Image Quant LAS4000生物分子成像儀顯影曝光,觀察蛋白條帶灰度值。采用目的蛋白條帶灰度值/β-actin條帶灰度值計算目的蛋白表達水平。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用最小顯著差異(least significant difference,LSD)-t檢驗。 以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 滋養(yǎng)細胞分離、培養(yǎng)及鑒定結(jié)果 滋養(yǎng)細胞培養(yǎng)3 h后開始貼壁,培養(yǎng)20 h時基本完全貼壁,培養(yǎng)24 h時發(fā)生聚集、融合,多為單個核細胞,也可見多核細胞,體積逐漸增大。培養(yǎng)72 h左右傳代,培養(yǎng)3~7 d時細胞融合增多,7 d后細胞退變,出現(xiàn)核固縮。免疫熒光鑒定顯示滋養(yǎng)層細胞表達CK-7,細胞純度(90.65±5.64)%。 見圖1。
圖1 原代滋養(yǎng)細胞形態(tài)觀察(20×)Fig.1 Morphology observation of primary trophoblast(20×)
2.2 滋養(yǎng)細胞形態(tài)學(xué)特征 原代滋養(yǎng)細胞經(jīng)消化、傳代后,倒置顯微鏡下檢查顯示外觀呈上皮樣細胞形態(tài),多為長多邊形,體積大,核大呈卵圓形,呈片狀延展生長,貼壁后呈鋪路石樣。見圖2。
圖2 倒置顯微鏡觀察滋養(yǎng)細胞形態(tài)(100×)Fig.2 Observation of trophoblast under inverted microscope(100×)
2.3 各組滋養(yǎng)細胞增殖活性比較 各組間總體比較,OD值差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P<0.01)。 與空白組比較,20、40、60、80、100 μg·mL-1黃岑苷組OD值提升(P<0.05); 與20 μg·mL-1黃岑苷組比較,40、60、80、100 μg·mL-1黃岑苷組OD值提升(P<0.05);與40 μg·mL-1黃岑苷組比較,60、80、100 μg·mL-1黃岑苷組OD值提升 (P<0.05); 與60 μg·mL-1黃 岑 苷 組 比 較 ,80、100 μg·mL-1黃岑苷組OD值提升(P<0.05); 與80 μg·mL-1黃岑苷組比較,100 μg·mL-1黃岑苷組OD值提升 (P<0.05)。 見圖3。
圖3 各組滋養(yǎng)細胞增殖活性比較Fig.3 Comparison of proliferative activity of trophoblast in each group
2.4 各組滋養(yǎng)細胞侵襲能力比較 各組間總體比較,胎盤滋養(yǎng)細胞侵襲細胞數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與A組比較,B、C組侵襲細胞數(shù)增多(P<0.05);與B組比較,C組侵襲細胞數(shù)增多 (P<0.05)。 見表1、圖4。
圖4 各組滋養(yǎng)細胞侵襲能力比較(HE染色,100×)Fig.4 Comparison of invasion ability of trophoblast in each group(HE staining, 100×)
表1 各組滋養(yǎng)細胞侵襲細胞數(shù)比較(±s,個/視野)Tab.1 Comparison of invasive cells of trophoblast in each group(±s, number/field)
表1 各組滋養(yǎng)細胞侵襲細胞數(shù)比較(±s,個/視野)Tab.1 Comparison of invasive cells of trophoblast in each group(±s, number/field)
注:與A組比較,◇P<0.05;與B組比較,◆P<0.05。Note:Compared with group A,◇P<0.05;compared with group B,◆P<0.05.
組別侵襲細胞數(shù)A 組 5 81.00±7.50 B 組 5 102.50±6.50◇C 組 5 126.50±7.50◇◆F值 50.218 P值 <0.01 n
2.5 各組滋養(yǎng)細胞miR-30d、GCM-1 mRNA表達水平比較 各組間總體比較,miR-30d、GCM-1 mRNA表達水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與A組比較,B、C組miR-30d表達水平降低,GCM-1 mRNA表達水平升高(P<0.05);與B組比較,C組miR-30d表達水平降低,GCM-1 mRNA表達水平升高(P<0.05)。見表2。
表2 各組miR-30d、GCM-1 mRNA表達比較(±s)Tab.2 Comparison of expression of miR-30d and GCM-1 mRNA in each group(±s)
表2 各組miR-30d、GCM-1 mRNA表達比較(±s)Tab.2 Comparison of expression of miR-30d and GCM-1 mRNA in each group(±s)
注:與A組比較,◇P<0.05;與B組比較,◆P<0.05。Note:Compared with group A,◇P<0.05;compared with group B,◆P<0.05.
組別 n miR-30d GCM-1 A 組 5 0.98±0.07 0.31±0.03 B 組 5 0.71±0.05◇ 0.54±0.05◇C 組 5 0.34±0.04◇◆ 0.81±0.07◇◆F值 172.056 113.193 P值 <0.01 <0.01
2.6 各組滋養(yǎng)細胞GCM-1蛋白表達水平比較 各組間總體比較,GCM-1蛋白表達水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與A組比較,B、C組GCM-1蛋白表達水平升高(P<0.05);與B組比較,C組GCM-1蛋白表達水平升高(P<0.05)。見表3、圖5。
圖5 免疫印跡法檢測各組GCM-1蛋白表達Fig.5 Protein expression of GCM-1 in each group detected by Western blot
表3 各組滋養(yǎng)細胞GCM-1蛋白表達比較(±s)Tab.3 Comparison of expression of GCM-1 in each group(±s)
表3 各組滋養(yǎng)細胞GCM-1蛋白表達比較(±s)Tab.3 Comparison of expression of GCM-1 in each group(±s)
注:與A組比較,◇P<0.05;與B組比較,◆P<0.05。Note:Compared with group A,◇P<0.05;compared with group B,◆P<0.05.
組別GCM-1 A 組 5 0.21±0.05 B 組 5 0.46±0.07◇C 組 5 0.76±0.08◇◆F值 82.428 P值 <0.01 n
現(xiàn)階段,子癇前期已逐漸成為引發(fā)孕、產(chǎn)婦死亡的一個重要原因,全球發(fā)病率高達2%~8%,受到臨床醫(yī)師和研究者的高度關(guān)注[9]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認為,子癇前期發(fā)病主要因為胎盤缺氧缺血、免疫功能下降、血管內(nèi)皮損傷等,引發(fā)胎盤滋養(yǎng)細胞功能障礙,從而造成胎盤功能異常,但其分子機制尚不明確,故目前仍無特效治療方法[10]。子癇前期在中醫(yī)理論中屬“子暈”“子眩”等范疇,中醫(yī)多從脾虛、腎虛、氣滯、血瘀等論治,認為其主要病機為氣血同病,氣血運行受阻,水停濕聚,濕邪重濁下滯,充任胞宮,郁久化熱,濕熱瘀結(jié),因此多以滋陰潛陽、行氣活血、散瘀利濕清熱等藥物調(diào)理[11]。黃岑為中醫(yī)臨床常用的保胎藥材之一,可調(diào)節(jié)孕酮含量,有助于胚胎著床和維持妊娠,研究證實其成分黃岑苷具有抗炎、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等作用,且可減輕腫瘤壞死因子-α導(dǎo)致的主動脈內(nèi)皮細胞損傷,維持內(nèi)皮細胞完整性[12],但目前尚不明確黃岑苷對子癇前期胎盤滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲能力的影響。
研究發(fā)現(xiàn),胎盤滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲能力的減弱在子癇前期發(fā)病中具有重要意義,且增殖、侵襲減弱程度與疾病嚴重程度相關(guān)[13]。黃岑苷屬于黃酮類化合物,近年來有報道提出,多數(shù)黃酮類化合物具有抗炎、抗腫瘤、抗心肌缺血、保護神經(jīng)組織、降壓以及減輕生殖系統(tǒng)損傷等藥理作用[14]。本研究評估了不同濃度黃岑苷對子癇前期大鼠胎盤滋養(yǎng)細胞增殖活性的影響,結(jié)果顯示20、40、60、80、100 μg·mL-1黃岑苷組細胞OD值較空白組明顯提升,增殖活性增高,且細胞增殖活性與黃岑苷濃度之間存在量效關(guān)系,說明黃岑苷可促進胎盤滋養(yǎng)細胞的增殖活性,其作用呈劑量依賴性。另外,Transwell法檢測提示,黃岑苷還可增強滋養(yǎng)細胞侵襲能力,而且作用也呈劑量依賴性。
miRNA是長度為20~24個核苷酸的非編碼RNA家族[15]。近年來有學(xué)者發(fā)現(xiàn),miRNA與子癇前期發(fā)生、發(fā)展有一定相關(guān)性,因此靶向調(diào)控miRNA逐漸成為子癇前期診斷及治療的新方向[16]。其中,miR-30d在腫瘤細胞增殖、分化、凋亡等生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用[17]。王煥萍等[18]研究發(fā)現(xiàn),子癇前期孕婦胎盤組織中存在miR-30d高表達,認為其表達上調(diào)可能參與了子癇前期的發(fā)生、發(fā)展。GCM-1為胎盤發(fā)育關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子之一,參與滋養(yǎng)細胞浸潤過程,還可通過調(diào)節(jié)胎盤生長因子表達,促進胎盤血管生成[19]。本研究發(fā)現(xiàn),黃岑苷給藥后滋養(yǎng)細胞miR-30d表達水平降低,GCM-1 mRNA及蛋白表達水平升高,且效果呈劑量依賴性,提示黃岑苷可抑制miR-30d表達、上調(diào)GCM-1蛋白表達,這可能是黃岑苷提升子癇前期大鼠胎盤滋養(yǎng)細胞增殖和侵襲能力的作用機制之一。
綜上所述,黃岑苷可提升子癇前期大鼠的胎盤滋養(yǎng)細胞增殖和侵襲能力,其作用機制可能與抑制miR-30d表達、上調(diào)GCM-1蛋白表達有關(guān),這一結(jié)論可為臨床子癇前期防治工作提供一定的參考依據(jù)。另外,本研究也存在不足之處,如大鼠樣本量少,可能影響結(jié)果準確性;而且對機制的探討尚處于初級階段,仍不夠深入等。黃岑苷對子癇前期大鼠胎盤滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲影響的其他機制仍未明確,今后仍需進一步深入研究。