張曉鳳 樊 平 田 耘 陜西省中醫(yī)醫(yī)院腎病科(西安 710003)
腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清對骨髓間充質(zhì)干細胞分泌腎臟保護性生長因子的作用
張曉鳳 樊 平 田 耘 陜西省中醫(yī)醫(yī)院腎病科(西安 710003)
目的:探討腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清對大鼠MSCs分泌腎臟保護性生長因子HGF、BMP-7的作用。方法:灌胃法制備腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清。采用密度梯度離心法分離和培養(yǎng)大鼠MSCs,取第三代MSCs,分別加入腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清和對照血清體外對MSCs進行培養(yǎng),至第10d,應(yīng)用RT-PCR法檢測兩組MSCs分泌HGF、BMP-7的mRNA表達情況進行比較。結(jié)果:培養(yǎng)10d后,腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清組培養(yǎng)的MSCs分泌HGF、BMP-7的mRNA表達高于對照組。結(jié)論:腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清可上調(diào)MSCs分泌腎臟保護性生長因子HGF、BMP-7的表達,從而對腎間質(zhì)纖維化發(fā)揮修復(fù)作用。
間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一類具有自我更新、多系分化和高度增殖的細胞,易于分離培養(yǎng)、擴增,移植時不存在組織配型、免疫排斥及倫理等問題,日益成為細胞移植和組織工程中的理想種子細胞[1]。MSCs以旁分泌方式分泌多種細胞因子和生長因子,促進周圍細胞的存活,完成腎小管修復(fù)是其發(fā)揮腎間質(zhì)纖維化治療的主要機制[2]。MSCs的這種旁分泌作用與中藥復(fù)方配伍治療疾病的作用機制非常相似。有研究報道某些益氣活血降濁的中藥復(fù)方和溫陽補腎的中藥單體具有體外促進MSCs分泌細胞因子的作用[3, 4]。益腎散結(jié)法是中醫(yī)治療慢性腎臟病的常用法則, 基于此法則研制的中藥復(fù)方腎復(fù)康Ⅱ號膠囊是治療腎間質(zhì)纖維化的有效方劑[5]。既往研究表明,腎復(fù)康Ⅱ號膠囊可減少腎臟局部轉(zhuǎn)化生長因子β 1(transforming growth factorβ 1,TGF-β1) 和纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor1,PAI-1)的表達。本此利用含藥血清技術(shù)研究腎復(fù)康Ⅱ號膠囊是否具有體外促進MSCs旁分泌HGF、BMP-7的作用,從而探討益腎散結(jié)法與MSCs旁分泌HGF、BMP-7,促進腎小管修復(fù)之間的關(guān)系, 為中醫(yī)益腎散結(jié)法治療腎間質(zhì)纖維化提供新的理論依據(jù)。
1 實驗材料 1.1 材 料 主要儀器與試劑:醫(yī)用超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備廠),CO2恒溫培養(yǎng)箱(德國HERA cell公司),倒置相差顯微鏡(日本Olympus公司),數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海躍進醫(yī)療器械公司),DMEM / F12 1∶1培養(yǎng)基(美國Hyclone公司),優(yōu)質(zhì)胎牛血清(美國Hyclone公司),胰蛋白酶消化液(美國Sigmar公司),青霉素和鏈霉素(美國Hyclone公司),Real-time PCR 儀(美國,Applied Biosystems 7000),穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀。
1.2 實驗動物 MSCs取自于2周齡雄性Sprague-Dawley大鼠骨髓中,經(jīng)體外分離、擴增培養(yǎng)。Sprague-Dawley 大鼠由第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供。
1.3 藥 物 腎復(fù)康Ⅱ號膠囊(菟絲子、丹參、王不留行、鱉甲、僵蠶、山萸肉各12g,金櫻子、淫羊藿、炒杜仲、姜黃、莪術(shù)、赤芍各10g),由陜西省中醫(yī)醫(yī)院藥劑科提供。
2 實驗方法 2.1 分 組 Wistar大鼠20只, 分為兩組, 腎復(fù)康Ⅱ號膠囊組和生理鹽水對照組, 分別灌服腎復(fù)康Ⅱ號膠囊溶液(450mg/kg·d)及等體積的生理鹽水,1次/d, 連續(xù)10d。
2.2 含藥血清及對照血清的制備 兩組大鼠于末次給藥后1h開胸心尖取血, 2500rpm離心25min,分離血清, 經(jīng)56℃,30min滅活, 0.22μm濾膜過濾滅菌, -30℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 MSCs的分離、純化和培養(yǎng) 取2周齡雄性SD大鼠兩只,頸椎脫臼法處死,浸泡于75%乙醇中15min后,置于超凈臺中;嚴(yán)格無菌條件下將大鼠下肢皮膚去除,股骨于髖臼處離斷,置于無菌培養(yǎng)皿中。剪除軟組織,剔除股部和腿部肌肉后分離出雙側(cè)股骨及脛骨;將分離的股骨和脛骨放于滅菌PBS中,浸泡5min。剪斷股骨、脛骨兩端骨骺露出骨髓腔,用5mL注射器吸引無血清的培養(yǎng)基,沖出骨髓組織,反復(fù)數(shù)次,至骨髓腔發(fā)白,1000rpm,離心5min,棄上清;在細胞沉淀中加入含10%FBS,1%青、鏈霉素的L-DMEM培養(yǎng)基,充分吹打制成單細胞懸液。細胞計數(shù)后,調(diào)細胞濃度以2×106/cm2的密度接種于25cm2的塑料培養(yǎng)瓶,置于37℃、5 %CO2飽和度的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng);接種24h后,首次半量換液,之后每3d換液1次。7~10d后待細胞融合達80%時,進行傳代。傳代過程如下:棄去培養(yǎng)液后,以37℃預(yù)熱的PBS輕洗兩次,加入含0.25%胰酶的消化液1mL,消化2min后,在倒置顯微鏡下觀察到細胞皺縮變圓部分脫壁后,終止消化。輕吹打細胞后收集,1000rpm,離心5min,棄上清;加入10mL含15%FBS的培養(yǎng)基重懸,并以1∶2比例分瓶,即為第1代MSCs (passage 1),記為P1,將培養(yǎng)瓶置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。4~5d后待細胞長滿80%時,按以上步驟進一步培養(yǎng)傳代。
2.4 含藥血清對MSCs的體外旁分泌作用 將待處理的MSCs分別移至放有無菌蓋玻片的6孔板中培養(yǎng)成單層,再分別加入腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清及對照血清,每隔48h換液。于第10d作以下檢測:應(yīng)用RT-PCR法檢測腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清對MSCs分泌HGF、BMP-7的表達。收集血清處理后的各組細胞,加入1mL Trizol 提取總 RNA,紫光分光光度儀測定其純度和含量,凝膠電泳檢測其完整性。合成的引物序列如下:HGF上游引物5AAGAGTGGCATCAAGTGCCAG-3’,下游引物,5’-CTGGATTGCTTGTGAAACACC-3’;BMP-7上游引物,5’-CTCCACAGGTAGCACACATCAC -3’,下游引物,5’-CCACATCCAGAACCAGAGACTT-3’;GAPDH上游引物, 5’-GTGAAGGTCGGAGTCAACG-3’,下游引物,5’-TGAGGTCAATGAAGGGGTC-3’??俁NA樣品用隨機引物按RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit 說明合成cDNA 第一鏈,利用Primer-Express (ABI, Foster City, CA)設(shè)計引物,以其為模板應(yīng)用Prism 7500 real-timePCR 儀進行實時PCR 反應(yīng)。所用熒光試劑為SYBR-Green,逆轉(zhuǎn)錄cDNA 樣品擴增至反應(yīng)結(jié)束。然后以GAPDH 作為標(biāo)準(zhǔn)測定Ct(cycle threshold)值。以目的基因/GAPDH的比值衡量PCR反應(yīng)產(chǎn)物。
3 結(jié) 果 3.1 MSCs的分離、純化和培養(yǎng) 原代培養(yǎng)的MSCs 24h后開始貼壁,形態(tài)不均一,體積較小,或圓形,或多邊形,或梭形,3d后可形成集落(圖1-1);7d時細胞呈長梭形。細胞融合達80%時,即可進行傳代。傳代后的MSCs增殖速度明顯加快,細胞形態(tài)基本均一,呈紡錘形或長梭形,鋪展?fàn)睿盍?,可見少量未貼壁的雜細胞。通常情況下,MSCs每5~7d傳代一次,通過換液和傳代的方法可以純化細胞。第3代MSCs形態(tài)均勻呈成纖維細胞樣,旋渦狀分布(圖1)。
A:為P0代MSCs,可見細胞形態(tài)各異,B:為P3代MSCs,可見細胞形態(tài)均一,成旋渦狀分布
圖1 MSCs形態(tài)圖
3.2 RT-PCR檢測腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清對MSCs分泌HGF、BMP-7的作用 腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清組和生理鹽水對照血清組分別培養(yǎng)細胞10d后,經(jīng)PCR法檢測,腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清具有促進MSCs分泌抗纖維化因子的作用,藥物作用后的MSCs 分泌的HGF、BMP-7 等細胞因子表達明顯上調(diào),組間比較具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),見表1。
表1 MSCs的HGF、BMP-7 mRNA的表達
組別HGF/GAPDHBMP-7/GAPDH對照組0.137±0.0050.271±0.010實驗組0.550±0.056△1.506±0.118△
注:與對照組比較,△P<0.05
4 討 論 中醫(yī)益腎、散結(jié)治則是用于治療慢性腎臟病的常用法則, 旨在疏通病變部位的脈絡(luò), 改善局部生存狀態(tài), 與促進其分泌HGF、BMP-7,參與局部微環(huán)境的重建有相通之處?;诖朔▌t而研制的腎復(fù)康Ⅱ號膠囊是臨床治療腎間質(zhì)纖維化的有效方劑。本研究發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)的MSCs在腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清的誘導(dǎo)下,分泌抗纖維化因子HGF、BMP-7的作用明顯增強。HGF、BMP-7可與受損腎臟中的某些細胞因子結(jié)合刺激腎組織原位干細胞和殘余腎小管上皮細胞完成腎小管修復(fù)作用。因此,我們認(rèn)為,腎復(fù)康Ⅱ號膠囊含藥血清具有體外誘導(dǎo)MSCs旁分泌HGF、BMP-7的作用,為將來協(xié)助MSCs移植治療腎間質(zhì)纖維化提供了可靠的手段和理論依據(jù)。
[1] Hung SC, Chen NJ, Hsieh SL,et al. Isolation and characterization of size-sieved stem cells from human bone marrow[J]. Stem cells (Dayton, Ohio), 2002, 20(3): 249-58.
[2] Cheng K, Rai P, Plagov A, et al. Transplantation of bone marrow-derived MSCs improves cisplatinum-induced renal injury through paracrine mechanisms [J]. Exp Mol Pathol, 2013, 94(3): 466-73.
[3] 晏子友, 趙 海, 賴小美. 腎衰泄?jié)釡珜δI間質(zhì)纖維化小鼠HGF、TGFβ-1的調(diào)節(jié)作用[J]. 中國中醫(yī)藥科技,2007,14(2): 74-75.
[4] 裴志勇, 趙玉生, 高 偉,等. 地黃低聚糖對人脂肪組織來源干細胞旁分泌作用的影響[J]. 中國臨床保健雜志,2012,10(4): 388-391.
[5] 史 健, 劉建紅, 程小紅,等. 腎復(fù)康Ⅱ號對大鼠腎間質(zhì)纖維化及轉(zhuǎn)化生長因子-β1的影響[J]. 中藥藥理與臨床,2012,28(3): 99-101.
(收稿2014-11-01;修回2014-11-20)
血管性頭痛/中醫(yī)藥療法 @葛根通絡(luò)湯
R747.2
A
10.3969/j.issn.1000-7369.2015.02.060