薛金貴 王玉琦 郭 煒 高俊杰 蘭德輝 沈智杰 戎靖楓 陳鐵軍 王肖龍 周 華
(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院,上海 201203)
動脈粥樣硬化(AS)斑塊的產(chǎn)生和發(fā)展是造成血管狹窄的主要因素,而斑塊的不穩(wěn)定甚至破裂是引起急性冠脈綜合征(包括不穩(wěn)定型心絞痛和心肌梗死)的罪魁禍?zhǔn)住R延醒芯刻崾続S斑塊的形成與炎細(xì)胞浸潤、內(nèi)皮細(xì)胞破壞,血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)增殖、遷移等有關(guān)。中醫(yī)藥對延緩或逆轉(zhuǎn)AS斑塊進(jìn)展的研究尚不多。近年來研究發(fā)現(xiàn),痰瘀互結(jié)是許多冠心病患者的主要病機(jī),痰瘀同治可明顯緩解心絞痛。丹蔞片是痰瘀同治的代表方劑,在治療冠心病、穩(wěn)定AS斑塊等方面有較為顯著的療效,但機(jī)制尚不清楚。本實驗通過體外培養(yǎng)血管平滑肌原代細(xì)胞,血小板衍生因子BB型(PDGF-BB)誘導(dǎo)其增殖,通過MTT法觀察中成藥丹蔞片藥物血清作用下,VSMC增殖的情況,并闡述其可能機(jī)制。現(xiàn)報告如下。
1.1 動物 雄性 SD 大鼠,體質(zhì)量(180±20) g,6~8 周齡,購自上海西普爾-必凱實驗動物有限公司,動物合格證號 SCXK(滬)2008-0016。
1.2 儀器與試藥 細(xì)胞培養(yǎng)箱(德國Heraeus公司,型號HERAcell150);倒置生物顯微鏡(重慶光電);超凈臺(蘇州安泰空氣凈化有限公司,型號BHC-1300IIA/B3);流式細(xì)胞儀(BD FACSCalibur E97501326);酶標(biāo)儀(美國伯騰儀器有限公司);熒光顯微鏡(Olympus美國);離心機(jī)(eppendorf美國)。 DMEM(低糖)培養(yǎng)基、PBS、FBS、0.25%胰酶(corning cellgro USA,均購自上海普飛生物技術(shù)有限公司);青霉素、鏈霉素、二甲基亞砜、細(xì)胞固定液、細(xì)胞封片液、一抗稀釋液、二抗稀釋液、抗小鼠-FITC免疫熒光試劑盒、α-actin SM specific一抗、RNASE、PI、MTT粉末 (均購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司)。
1.3 含藥血清制備 丹蔞片(吉林康乃爾藥業(yè)有限公司)置于研缽中磨粉,精密天平稱取18.8 g溶于200mL無菌注射用水中,磁力攪拌20min,充分溶解,過200目篩網(wǎng)去渣,置于4℃冰箱備用。根據(jù)人和大鼠劑量換算,治療組每日藥物灌胃1mL/100 g,對照組不做處理。2周后腹主動脈取血。全血20℃,3000 r/min,離心15min, 取血清,56℃、30min 水浴滅活,0.22μm 針式過濾器濾菌,置-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 原代細(xì)胞培養(yǎng) 對照組大鼠取胸主動脈進(jìn)行原代細(xì)胞培養(yǎng)。貼壁法培養(yǎng)原代胸主動脈平滑肌細(xì)胞。3 d后可見較多圓形透亮細(xì)胞,5~6 d換液,可見組織塊周圍有梭狀細(xì)胞爬出,此后換用10%FBS培養(yǎng)液,2~3 d換液1次,繼續(xù)培養(yǎng)1周左右,鏡下可見細(xì)胞呈“峰-谷”樣排列,待平滑肌細(xì)胞鋪滿培養(yǎng)瓶。
1.5 細(xì)胞傳代、純化及保存 當(dāng)培養(yǎng)瓶底部長滿細(xì)胞后,可進(jìn)行細(xì)胞傳代。傳代時,將消化吹打形成的細(xì)胞懸液靜置15min,使部分成纖維細(xì)胞貼壁,輕輕翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,將培養(yǎng)液轉(zhuǎn)移至另一個培養(yǎng)瓶中,再次靜置、貼壁,重復(fù)上述步驟1~2次,幾次傳代后可獲較純的平滑肌細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞傳至第3代時,可進(jìn)行細(xì)胞凍存。裝入凍存管中,置4℃冰箱中2 h,-20℃冰箱中放置1 h,-80℃冰箱中長期保存。
1.6 胸主動脈平滑肌細(xì)胞鑒定 細(xì)胞以1×106個/mL種于6孔板中,孔內(nèi)預(yù)先置入細(xì)胞培養(yǎng)用蓋玻片。待細(xì)胞長置80%滿時,去培養(yǎng)液,加入固定液,作用15min,去固定液,加封閉液,置培養(yǎng)箱中封閉1 h。去封閉液,加洗滌液,洗滌 3遍,每次 15min。加入一抗(1∶1000稀釋),培養(yǎng)箱中作用1 h,一抗為actin抗體?;厥找豢?,洗滌液洗滌3遍,避光加入二抗(1∶400稀釋),培養(yǎng)箱中避光作用1 h,二抗為抗小鼠FITC。回收二抗,加抗熒光猝滅封片液,置熒光顯微鏡下觀察、拍照。鏡下可見鮮綠色與細(xì)胞長軸平行的肌絲。
1.7 四甲基偶氮唑鹽比色(MTT)法檢測藥物血清對正常VSMCs的影響 分為5組:DMEM組 (空白對照組)、DMEM+N 組 (DMEM+10%正常血清)、DMEM+L組 (DMEM+10%低濃度藥物血清)、DMEM+M組(DMEM+10%中濃度藥物血清)、DMEM+H組(DMEM+10%高濃度藥物血清),每組設(shè)6個副孔。將細(xì)胞以1×104個/mL種于96孔板中,次日去培養(yǎng)液,加入DMEM培養(yǎng)24 h進(jìn)行細(xì)胞同步,將細(xì)胞周期同步于G0/G1期,按照分組加入藥物血清,分別于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24、48、72 h,后去培養(yǎng)液加入5mg/mLMTT 10μL和DMEM 90μL,培養(yǎng)箱中反應(yīng)3~4 h。吸去MTT液,每孔加二甲基亞砜(DMSO)150 μL,振蕩 15min,使結(jié)晶溶解,置酶標(biāo)儀,570 nm波長下測吸光度值。
1.8 MTT法檢測藥物血清對PDGF-BB誘導(dǎo)的VSMC增殖的影響 實驗方法同正常血管平滑肌。分為5組:DMEM+P 組 (DMEN+PDGF-BB)、DMEM+P+N 組(DMEM+PDGF-BB+10%正 常 血 清 )、DMEM+P+L 組(DMEM+PDGF-BB+10%低濃度藥物血清)、DMEM+P+M組 (DMEM+PDGF-BB+10%中濃度血清血清)、DMEM+P+H組 (DMEM+PDGF-BB+10%高濃度血清血清),每組設(shè) 6 個副孔。分別培養(yǎng) 24、48、72 h。570 nm波長下測試OD值。
1.9 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,采用獨立樣本t檢驗、單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 原代平滑肌細(xì)胞培養(yǎng)及形態(tài)學(xué)觀察 見圖1。原代培養(yǎng)中,組織塊貼壁后5~7 d,可見少量細(xì)胞自組織塊邊緣游出,未成功貼壁的組織塊則無細(xì)胞爬出。細(xì)胞漸向外生長形成細(xì)胞簇,細(xì)胞形態(tài)多樣(梭形、多角形、星形或不規(guī)則形),大小不等。此后細(xì)胞呈放射性生長,至培養(yǎng)2周左右局部成束的細(xì)胞平行排列,部分區(qū)域細(xì)胞多層重疊,部分區(qū)域高低起伏呈“峰-谷”狀生長。待細(xì)胞長滿可進(jìn)行傳代,90%以上細(xì)胞可重新貼壁,生長方式及形態(tài)特點同前。
圖1 第3代大鼠VSMC
圖2 VSMCα-actin肌動蛋白免疫熒光染色
2.2 VSMCs組織學(xué)鑒定 見圖2。待VSMCs傳至第3代,可進(jìn)行細(xì)胞免疫熒光鑒定。透過熒光顯微鏡,可見VSMCs肌絲呈鮮綠色,與細(xì)胞長軸平行排列,表示α肌動蛋白呈陽性表現(xiàn)。
2.3 丹蔞片對正常VSMCs增殖活性的影響 見表1。與DMEM比較,各組VSMCs在不同培養(yǎng)時間都有非常顯著增殖(P<0.01)。不同濃度藥物血清組與正常血清組相比,無顯著差異(P>0.05)。不同濃度藥物血清組之間比較無顯著差異(P>0.05)。
表1 丹蔞片對正常平滑肌細(xì)胞增殖抑制作用OD值比較(±s)
表1 丹蔞片對正常平滑肌細(xì)胞增殖抑制作用OD值比較(±s)
與DMEM組同時間比較,**P<0.01;與DMEM+L組同時間比較,#P<0.01。
組別 n 72 h DMEM 組 6 0.656±0.170 DMEM+N 組 6 2.124±0.290**DMEM+L 組 6 1.839±0.136**24 h 48 h 0.647±0.071 0.552±0.077 1.600±0.102**1.756±0.027**1.545±0.067**1.802±0.046**DMEM+M 組 6 2.128±0.155**#1.597±0.044**1.732±0.077**DMEM+H 組 6 1.642±0.071**1.797±0.101**2.272±0.302**#
2.4 丹蔞片對PDGF-BB誘導(dǎo)VSMCs增殖活性的影響 如表2。與DMEM+P相比,各組均有非常顯著差異(P<0.01)。與正常血清組相比較,24 h低、中濃度血清組與72h各濃度血清組均有差異(P<0.05);24 h高濃度血清組與48 h各濃度血清組均有極顯著差異(P<0.01)。與低濃度血清組比較,48 h高濃度血清組有顯著差異(P<0.05),24 h高濃度血清組有非常顯著差異(P<0.01)。
表2 丹蔞片對PDGF-BB刺激下平滑肌細(xì)胞增殖抑制OD 值比較(±s)
表2 丹蔞片對PDGF-BB刺激下平滑肌細(xì)胞增殖抑制OD 值比較(±s)
與DMEM+P組同時間比較比較,**P<0.01;與DMEM+P+N組同時間比較,#P<0.05;與 DMEM+P+N 組同時間比較,△P<0.01;與 DMEM+P+L 組同時間比較,▲P<0.01;與 DMEM+P+L 組同時間比較,□P<0.05。
組 別 n 72 h DMEM+P 組 6 1.670±0.158 DMEM+P+N 組 6 3.723±0.179**DMEM+P+L 組 6 3.539±0.078**#24 h 48 h 1.097±0.183 1.625±0.092 1.865±0.048** 2.855±0.079**1.780±0.056**# 2.695±0.085**△DMEM+P+M組 6 3.487±0.145**#1.747±0.098**# 2.658±0.052**△DMEM+P+H 組 6 1.685±0.037**△▲ 2.594±0.050**△□ 3.481±0.168**#
本實驗選用PDGF-BB作為誘導(dǎo)平滑肌增殖誘導(dǎo)劑。PDGF-BB是一種強(qiáng)烈的細(xì)胞絲裂原,可通過激活多條信號通路而調(diào)節(jié)功能蛋白的磷酸化狀態(tài)和相互作用關(guān)系,最終抑制或激活靶基因的表達(dá)[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)PDGF-BB通過誘導(dǎo)VSMCs表型轉(zhuǎn)化致使在不同濃度的PDGF-BB刺激下VSMC活力呈時間、劑量依賴性提高,在PDGF-BB影響下,處于G0/G1期VSMC細(xì)胞明顯減少[3]。
AS是多種因素相互作用的復(fù)雜過程[4]。典型AS病變多發(fā)生在大動脈和中動脈,在包括脂質(zhì)等多種因素的作用下,VSMC可由收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚停?]。合成型的VSMC較收縮型細(xì)胞更易于遷移、增殖[6]。在AS晚期,VSMC在炎癥因子作用下,表型發(fā)生改變,增殖并向內(nèi)膜下遷移,吞噬ox-LDL成為泡沫細(xì)胞。壞死泡沫細(xì)胞及組織碎片形成病變深部糜粥樣柔軟部分,突出于管腔表面,覆以較堅硬的纖維被膜。硬化斑塊的纖維帽結(jié)構(gòu)的發(fā)生發(fā)展主要是VSMC的遷徙、增殖及基質(zhì)的沉積,導(dǎo)致動脈管腔的狹窄。不穩(wěn)定斑塊發(fā)生破裂,可造成血栓而導(dǎo)致嚴(yán)重不良后果。本實驗將血管平滑肌細(xì)胞作為研究對象,通過抑制平滑肌細(xì)胞的增殖,從一定程度上改善動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。本研究發(fā)現(xiàn),與正常血清組比較,丹蔞片各濃度藥物血清組培養(yǎng)24、48、72 h OD值均有降低,提示丹蔞片藥物血清可抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的VSMC增殖。
丹蔞片組方立足于痰瘀同治理論,全方由瓜蔞皮清熱化痰、利氣寬胸,薤白通陽散結(jié),二者相合,化痰散結(jié),行氣導(dǎo)滯,共為君藥。臣以丹參活血涼血、赤芍清熱涼血、川芎活血行氣、葛根益胃生津,共奏活血化瘀、通絡(luò)止痛之功。佐以黃芪補(bǔ)氣升陽、澤瀉利水滲濕,以郁金活血行氣、開郁止痛,骨碎補(bǔ)活血補(bǔ)腎為使。全方化痰散結(jié),補(bǔ)氣活血,補(bǔ)而不滯,伐而不過。藥理研究發(fā)現(xiàn),瓜蔞可擴(kuò)張冠狀動脈增加血流量,提高耐缺氧能力,降低血清膽同醇,抗菌、抗癌等多種作用[7]。丹參中包含丹參酮類、丹參酚酸類,對循環(huán)系統(tǒng)也有擴(kuò)冠、增加血流、減少氧耗的作用[8]。在既往實驗研究和臨床研究的基礎(chǔ)上,證實丹蔞片具有抑制VSMC增殖的作用,為丹蔞片抗AS提供了新的證據(jù)。
[1] 韓雅玲,肖艷平,齊巖梅,等.胚胎血管發(fā)育早期PDGF-BB對血管平滑肌細(xì)胞趨化的影響[J].中國病理生理雜志,2008,24(2):251-256.
[2] 謝良地,陳海峰,許昌聲.阿魏酸鈉對血管平滑肌細(xì)胞熱休克蛋白27磷酸化的影響[J].中國病理生理雜志,2008,24(12):2352-2355.
[3] 高蕊,董麗華,謝肖立,等.PDGF-BB對血管平滑肌細(xì)胞表型標(biāo)志物表達(dá)的影響[J].中國病理生理雜志,2010,26(12):2301-2305
[4] 吳先杰,王永霞.動脈粥樣硬化發(fā)生機(jī)制研究現(xiàn)狀及思路[J].中華實用診斷與治療雜志,2012,26(7):629-631.
[5] Nataliya A,Pidkovka,Olga A,et al.Oxidized phospholipids induce phenotypic switching of vascular smooth muscle gells in vivo and in vitro [J].Circulation Research,2007(101):792-801.
[6] Gary K.Owens, Meena S.Kumar, Brian R.Molecular Regulation of Vascular Smooth Muscle Cell Differentiation in Developmentand Disease[J].PhysiolRev,2004(84):767-801.
[7] 洪鐵,楊振,劉玉梅,等.丹蔞片對高脂血癥大鼠血管內(nèi)皮功能的影響[J].世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2010,4(6):308-310.
[8] 柴瑞震.丹參的藥理研究近況[J].中國中醫(yī)藥科技,2003,10(6):390.