郝春艷
(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 護(hù)理部,遼寧 錦州 121001)
蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液對(duì)過氧化氫致PC12細(xì)胞損傷的保護(hù)作用研究
郝春艷
(遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 護(hù)理部,遼寧 錦州 121001)
目的研究蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液對(duì)過氧化氫損傷的PC12細(xì)胞的保護(hù)作用。方法P12細(xì)胞分為陰性對(duì)照組、造模組、低濃度組(1%蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液)、中濃度組(3%蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液)和高濃度組(5%蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液),培養(yǎng)24h后除陰性對(duì)照組外,其他各組加入H2O2繼續(xù)培養(yǎng)24h,比較各組細(xì)胞存活率、LDH活性以及NO含量。結(jié)果造模組存活率為(62.8±4.2)%,陰性對(duì)照組存活率為(100.0±1.7)%,造模組顯著低于陰性對(duì)照組(P<0.01),加入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液組細(xì)胞存活率較造模組顯著升高(P<0.01),細(xì)胞LDH水平以及NO含量,造模組與陰性對(duì)照組比較,均顯著高于陰性對(duì)照組(P<0.01),加入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液后,LDH水平以及NO含量較造模組顯著下降(P<0.01)。結(jié)論蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液對(duì)氧化應(yīng)激損傷的PC12細(xì)胞具有保護(hù)作用。
蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液;過氧化氫;P12細(xì)胞
1.1 材料與儀器 PC12細(xì)胞為大鼠腎上腺嗜鉻瘤細(xì)胞株,由上海艾研生物科技有限公司提供,蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液由本實(shí)驗(yàn)室配制,主要成分為蟲草、猴頭、靈芝。配制方法:3種食用菌發(fā)酵后提取發(fā)酵液及菌絲體,混合,粉碎,膠體磨破碎,離心,超聲波處理,獲得發(fā)酵液及菌絲體混合物。NO試劑盒(拜力生物),LDH試劑盒(上海谷研試劑有限公司)。PT-3502型酶標(biāo)儀(北京普天),TGL-16M低溫離心機(jī)(馳騁華星科技有限公司),BSC-1300IIA2生物安全柜(百典),Touch190 CO2培養(yǎng)箱(瑞士康科技),S-2低壓吸引器(寧波戴維醫(yī)療器械有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 試劑及培養(yǎng)基配制:配制濃度10mM的過氧化氫溶液。DMEM高糖培養(yǎng)基,10%高滲鹽水,5%FBSDMEM培養(yǎng)基,4℃保存。
1.2.2 細(xì)胞培養(yǎng):將PC12細(xì)胞置于10%HS,5%FBSDMEM培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。細(xì)胞從液氮罐中取出,解凍,吸出細(xì)胞懸液,加入培養(yǎng)基,吹打混勻,離心后,棄去上清,再次加入培養(yǎng)液,37℃,5%CO2條件下培養(yǎng)。
1.2.3 分組:低劑量組加入1%的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液,中劑量組加入3%的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液,高劑量組加入5%的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液,另設(shè)H2O2造模組和陰性對(duì)照組。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,配制成1×105個(gè)/mL,接種于48孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,加入不同濃度的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液,造模組和陰性對(duì)照組加入PBS液。培養(yǎng)24 h。取10 mM過氧化氫溶液16mL,加PBS液24mL,配制10mM濃度,除陰性對(duì)照組外,將配制好的H2O2加入各組,使終濃度為400 nM,繼續(xù)培養(yǎng)24 h。
1.3 檢測(cè)指標(biāo) MTT法檢測(cè)各組細(xì)胞的存活率,酶標(biāo)儀550 nm處測(cè)定OD值,計(jì)算存活率。檢測(cè)細(xì)胞LDH活性,用以反映細(xì)胞的受損情況,440 nm,測(cè)定吸光度,計(jì)算LDH活力。測(cè)定細(xì)胞NO含量,洗取細(xì)胞上清液,通過OD值計(jì)算上清液中NO的含量。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,正態(tài)計(jì)量資料采用“±s”表示,多組間比較采用F檢驗(yàn)以及t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組細(xì)胞存活率比較 造模組細(xì)胞存活率顯著低于陰性對(duì)照組(P<0.01),加入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液后,細(xì)胞存活率較造模組顯著升高(P<0.01),并且隨著藥物濃度的增加,細(xì)胞的存活率也逐漸升高(P<0.01,見表1)。
表1 各組細(xì)胞存活率比較Tab.1 Comparison of cell viability in each group
2.2 各組細(xì)胞LDH活性比較 造模組LDH水平較陰性對(duì)照組顯著升高,而加入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液組LDH水平較造模組顯著下降(P<0.01)。但是隨著復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加,LDH水平有所升高,這可能與復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液濃度升高后對(duì)細(xì)胞有一定的損害,而導(dǎo)致部分細(xì)胞LDH滲漏有關(guān)(見表2)。
表2 各組細(xì)胞LDH活性比較Tab.2 Comparison of LDH activity in each group
2.3 各組細(xì)胞上清液NO含量比較 造模組上清液NO含量較陰性對(duì)照組顯著升高(P<0.01),加入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液組NO含量較造模組顯著下降(P<0.01),并且隨著濃度的增加,下降幅度越大(見表3)。
表3 各組上清液NO含量比較Tab.3 Comparison of NO in each group
蟲草屬于寄生真菌的一種,隸屬于子囊菌亞門、核菌綱、肉座菌目,目前發(fā)現(xiàn)的已經(jīng)有400多種,其中許多種類都包含有重要的要用價(jià)值。其在中醫(yī)中的應(yīng)用歷史悠久,具有低脂、高蛋白、低熱等優(yōu)點(diǎn)[4]。大量研究顯示蟲草具有抗腫瘤、提高免疫力、降低血脂、調(diào)節(jié)代謝等作用[5]。其通過提高單核-巨噬細(xì)胞的吞噬作用、促進(jìn)器官的蛋白更新等作用調(diào)節(jié)免疫功能。蟲草還能夠提高血清IgM的水平、IgG的水平,從而調(diào)節(jié)體液免疫[6]。
本研究中所采用的蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液主要成分為蟲草、靈芝以及猴頭菌。猴頭菌和靈芝也是屬于我國(guó)傳統(tǒng)上名貴的食用菌種。猴頭菌具有促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的表達(dá)、抗氧化、提高免疫力、抗腫瘤等作用。蟲草富含蟲草素、多糖、蟲草酸等,對(duì)抗腫瘤、提高免疫力、促進(jìn)內(nèi)循環(huán)等具有重要的作用。靈芝富含靈芝多肽和靈芝多糖,具有延緩衰老、抗腫瘤的作用。
腦組織中腦神經(jīng)元的膜結(jié)構(gòu)由大量的不飽和脂肪酸,腦組織中鐵離子的濃度高,并且抗氧化酶水平較低,因此腦組織更容易遭受反應(yīng)性氧化的損傷。研究顯示多種神經(jīng)退行性疾病與氧化應(yīng)激相關(guān),包括帕金森病和阿爾茲海默病[7-8]。PC12細(xì)胞源于神經(jīng)系統(tǒng)外胚層,其特征與多巴胺能神經(jīng)元相似,因具有可傳代的優(yōu)點(diǎn),因此廣泛被用于神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的研究。本研究目前使用的PC12細(xì)胞來源于大鼠腎上腺嗜鉻瘤細(xì)胞株。
神經(jīng)退行性病變是困擾老年患者的主要疾病,包括帕金森病以及阿爾茲海默病,目前尚無有效的治療方法。研究顯示當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞受到反應(yīng)性氧化攻擊時(shí),神經(jīng)細(xì)胞會(huì)發(fā)生凋亡,導(dǎo)致神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)發(fā)生功能紊亂,最終導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾?。?]。阿爾茲海默病與腦神經(jīng)細(xì)胞突觸退變以及神經(jīng)元的死亡具有密切的關(guān)系,膜脂質(zhì)大量不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞膜運(yùn)輸ATP酶、葡萄糖以及谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)子的功能損傷,細(xì)胞膜發(fā)生去極化,ATP耗竭,鈣離子大量?jī)?nèi)流,導(dǎo)致線粒體功能障礙,從而導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白的堆積[10-11]。帕金森病的發(fā)病機(jī)制是多巴胺能神經(jīng)元發(fā)生氧化應(yīng)激,線粒體功能障礙,而氧化應(yīng)激是導(dǎo)致帕金森病患者黑質(zhì)神經(jīng)元死亡的主要原因[12]。
H202廣泛用于抗氧化的研究中。多巴胺氧化、淀粉蛋白聚集、腦缺血再灌注等均可產(chǎn)生大量的H202,而H202還可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為OH-,其毒性更大,可通過氧化神經(jīng)細(xì)胞膜中的不飽和脂肪酸脂質(zhì)而使細(xì)胞膜遭到破壞,還通過損傷DNA、蛋白質(zhì)等誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[13]。因復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液中既含有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的成分,也含有抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的成分,因此本研究中,參考既往文獻(xiàn)的研究結(jié)果,當(dāng)復(fù)合菌液濃度超過5%時(shí),其抑制作用比較明顯,選擇<5%的濃度來研究復(fù)合菌液對(duì)氧化損傷的PC12細(xì)胞的保護(hù)作用。
在本研究中,造模組細(xì)胞存活率顯著低于陰性對(duì)照組,細(xì)胞LDH水平、NO含量顯著高于陰性對(duì)照組。說明H2O2對(duì)PC12細(xì)胞具有損傷作用,能夠降低細(xì)胞的存活率。LDH和NO能夠反映細(xì)胞受損的情況。加入不同濃度的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液組其細(xì)胞存活率顯著升高,而LDH水平以及NO含量也顯著下降,說明復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液對(duì)H2O2損傷的PC12細(xì)胞具有保護(hù)作用。另外,本研究還發(fā)現(xiàn),伴隨著復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液濃度的不斷增加,相應(yīng)的細(xì)胞的存活率也呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì),而NO含量逐漸下降,說明其對(duì)氧化應(yīng)激損傷的PC12細(xì)胞的保護(hù)作用具有一定的濃度依賴性。但是濃度為1%的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液組LDH水平最低,而隨著濃度增加,LDH水平也逐漸增加,這可能是因?yàn)殡S著復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液濃度的增加,會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生一定的損害作用,從而導(dǎo)致部分細(xì)胞發(fā)生LDH滲漏。蟲草具有抗氧化應(yīng)激的作用,冬蟲夏草對(duì)超氧陰離子自由基和羥自由基具有清除作用。具有抗脂質(zhì)過氧化的作用,對(duì)體外細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷具有保護(hù)作用。付健陽等[14]研究發(fā)現(xiàn),蟲草通過改善機(jī)體微循環(huán)及氧化應(yīng)激水平,調(diào)節(jié)血脂水平等對(duì)1型糖尿病大鼠腎臟發(fā)揮保護(hù)作用。李風(fēng)華等[15]研究發(fā)現(xiàn),蟲草菌絲能夠顯著大鼠肝纖維化模型大鼠超氧化物歧化酶(SOD)的活性,從而發(fā)揮抗氧化應(yīng)激的作用。
綜上所述,蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液對(duì)體外PC12細(xì)胞的氧化應(yīng)激具有保護(hù)作用,抑制LDH的滲漏,并降低上清中的NO水平,但是蟲草復(fù)合液中既含有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)成分,也含有抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的成分,因此要根據(jù)不同的目的,選擇適合的濃度。
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(編校:吳茜)
Study on the protective effect of Cordyceps composite nutrient solution in hydrogen peroxide-induced PC12 cell injury
HAO Chun-yan
(Department of Nursing,F(xiàn)irst Affiliated Hospital of Liaoning Medical University,Liaoning 121001,China)
ObjectiveTo study the protective effect of Cordyceps composite nutrient solution on hydrogen peroxide-induced PC12 cell injury.MethodsP12 cellswere divided into negative control group,model group,low-dose group(1%Cordyceps complex nutrient solution),middle dose group(3%Cordyceps complex nutrient solution)and high-dose group(5%Cordyceps complex nutrient solution).After 24 h cultured,except the negative control group,other groups were added H2O2and cultured for another 24h.Cell viability,LDH activity and NO were compared in each group.ResultsSurvival rate inmodel group was(62.8±4.2)%,the survival rate of the negative control group was(100.0±1.7)%,the survival rate in themodel group was significantly lower than that in negative control group(P<0.01),and cell viability increased significantly in composite nutrient solution group compared withmodel group(P<0.01).Cellular LDH levels and NO content in themodel group and negative control group were significantly higher than that in negative control group(P<0.01),which decreased significantly when added cordyclps composite nutrient solution(P<0.01).ConclusionCordyceps composite nutrient solution shows protective effect on hydrogen peroxide in PC12 cells.
Cordyceps;nutrient solution;H2O2;PC12 cells
R282.71
A
1005-1678(2014)04-0050-03
當(dāng)氧化物的水平超過機(jī)體內(nèi)源性抗氧化作用的時(shí)候,會(huì)導(dǎo)致分子氧化,組織損傷,此為氧化應(yīng)激。腦組織中,腦神經(jīng)元的膜結(jié)構(gòu)由高濃度的不飽和脂肪酸組成,并且腦組織中的抗氧化酶水平較低,因此腦組織容易受到過氧化物的損傷。研究顯示,氧化應(yīng)激與帕金森病、老年癡呆等神經(jīng)退行性疾病相關(guān)[1-2]。蟲草具有抗氧化的作用,能改善體外細(xì)胞過氧化氫含量、過氧化氫酶活力等,蟲草素還具有清除自由基的作用[3]。P12細(xì)胞和多巴胺神經(jīng)元相似,來源于神經(jīng)系統(tǒng)外胚層。本文對(duì)蟲草復(fù)合營(yíng)養(yǎng)液損傷在過氧化氫致P12細(xì)胞中的作用進(jìn)行了探討。
遼寧省科技廳課題(201101575)
郝春艷,女,碩士,教授、主任護(hù)師、碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:臨床護(hù)理、護(hù)理管理,E-mail:21127026@qq.com。