楊力明， 梁會娟， 彭成海， 程佳麗， 王 歡， 翁麗清， 李志韜， 田 野,

(1. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病生教研室， 黑龍江 哈爾濱 150081； 2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 物理凝聚態(tài)實驗室， 黑龍江 哈爾濱 150001；3. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院 急診內(nèi)科， 黑龍江 哈爾濱 150001； 4. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 心內(nèi)科， 黑龍江 哈爾濱 150001)

?

羥基乙?；S素誘導(dǎo)的聲動力治療對巨噬細(xì)胞凋亡與壞死的影響*

楊力明1△， 梁會娟2， 彭成海3， 程佳麗4， 王 歡4， 翁麗清4， 李志韜1， 田 野1,4

(1. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病生教研室， 黑龍江 哈爾濱 150081； 2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 物理凝聚態(tài)實驗室， 黑龍江 哈爾濱 150001；3. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院 急診內(nèi)科， 黑龍江 哈爾濱 150001； 4. 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 心內(nèi)科， 黑龍江 哈爾濱 150001)

目的：探討羥基乙?；S素(HAC)介導(dǎo)的聲動力治療對人急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞核(THP-1)源巨噬細(xì)胞凋亡的影響。方法：體外誘導(dǎo) THP-1源巨噬細(xì)胞，通過單純藥物和單純超聲對細(xì)胞存活率的影響優(yōu)化出聲動力治療的最適條件。將細(xì)胞分為4組(1×105cells/ml)：對照組、單純超聲組、單純HAC組和聲動力治療組。應(yīng)用聲動力體外治療巨噬細(xì)胞，藥物HAC終濃度為5 μg/ml，超聲強(qiáng)度為0.5 W/cm2，超聲時間為5 min。不同治療方法后用無血清培養(yǎng)液培養(yǎng)6 h，用CCK-8法測定細(xì)胞存活率的變化，用Annexin V/PI法測定細(xì)胞凋亡、壞死變化。結(jié)果：CCK-8法測得聲動力治療后，細(xì)胞存活率明顯下降(P<0.01), Annexin V/PI法測得聲動力治療后，細(xì)胞凋亡率和壞死率均升高，凋亡/壞死比升高 (P<0.01)。結(jié)論：羥基乙?；S素介導(dǎo)的聲動力治療對THP-1巨噬細(xì)胞的凋亡有明顯的誘導(dǎo)效應(yīng)。

羥基乙?；S素；聲動力治療；巨噬細(xì)胞；凋亡

動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性心血管疾病，近年來已經(jīng)成為危害人類健康最嚴(yán)重的疾病[1]。越來越多的研究表明巨噬細(xì)胞在動脈粥樣硬化病情發(fā)展過程中起到重要作用[2, 3]，因此將巨噬細(xì)胞作為治療的靶細(xì)胞可能會成為治療動脈粥樣硬化的有效方法。

本課題組以往的實驗結(jié)果表明光動力治療可有效的誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡，從而抑制動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展[4]。光動力治療是通過光激活光敏劑產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用于靶細(xì)胞，但是光動力治療存在光穿透深度較淺等問題[5]，因此光動力治療存在一定局限性。

聲動力治療(sonodynamic therapy, SDT)是在光動力治療的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種全新無創(chuàng)治療方法，通過具有較強(qiáng)穿透能力的低頻超聲激活聚集在靶組織內(nèi)的聲敏劑從而殺傷靶組織[6]。貯存在靶細(xì)胞中的聲敏物質(zhì)經(jīng)超聲處理后,吸收能量發(fā)生電子躍遷, 從低能態(tài)激發(fā)到高能態(tài)。當(dāng)回到低能態(tài)時,釋放出具有細(xì)胞毒性的氧基自由基作用于靶組織。早在1989年Umemura等就開始了SDT機(jī)理的探索，目前使用的聲敏劑主要是光敏劑，但光敏劑在臨床研究中表現(xiàn)出延遲性皮膚光毒性，因此本課題組通過使用中藥聲敏劑姜黃素用于SDT來避免光毒性。之前研究證實，本課題組使用姜黃素作為聲敏劑可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡，但使用姜黃素存在藥物劑量大，穩(wěn)定性較弱等弊端。本室通過對姜黃素的羥基進(jìn)行乙?；揎椇蟮玫揭环N新的藥物-羥基乙酰化姜黃素(hydroxyl acetylated curcumin, HAC)，與姜黃素相比，HAC的穩(wěn)定性更強(qiáng)，更有利用于SDT。

本實驗通過使用HAC作為聲敏劑介導(dǎo)的SDT在體外作用于巨噬細(xì)胞，檢測其對細(xì)胞的影響。

1 材料與方法

1.1 細(xì)胞系

人急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞株(THP-1)購自上海中科院細(xì)胞庫。

1.2 藥物及試劑

培養(yǎng)液：胎牛血清和(FBS)和培養(yǎng)液(HyClone公司)；青霉素-鏈霉素溶液(100X)(Beyotime公司)；終濃度為RPMI 1640含10% FBS，青霉素100 μg/ml鏈霉素100 μg/ml。聲敏劑：羥基乙?；S素(HAC)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)提供。胰酶消化液由碧云天公司提供。佛波酯(PMA)由美國La Jolla 公司提供。CCK-8試劑盒由碧云天公司提供。

1.3 主要儀器

聲動力治療儀由哈爾濱工業(yè)大學(xué)提供。凈化工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)公司，中國)。細(xì)胞培養(yǎng)箱(SANYO公司，日本)。低溫離心機(jī)(Beckman公司，美國)。酶標(biāo)儀(BioTek，美國)。流式細(xì)胞儀(Becton-Dickinson，美國) 電子分析天平(AL104型，中國)

1.4 溶液的配制

磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline，PBS)：Na2HPO4·12H2O 2.89 g、KH2PO40.2 g、NaCl 8.0 g、KCl 0.2 g，將以上試劑依次溶于1 L去離子水中，調(diào)pH到7.4，高溫高壓滅菌后4℃保存。HAC溶液的配制：在避光條件下，將1 mg HAC 溶于1 ml DMSO后充分混勻，是儲存濃度為1 mg/ml的儲存液，-20 ℃保存。取無血清RPMI 1640培養(yǎng)液加入相應(yīng)體積的HAC儲存液配制成相應(yīng)濃度的HAC，充分溶解混勻。每次取用時，在每1 ml的培養(yǎng)液中加入5 μl的儲存液，使用終濃度達(dá)5 μg/ml。

1.5 THP-1細(xì)胞的培養(yǎng)及誘導(dǎo)分化

將THP-1細(xì)胞1×105cells/ml，以含10%胎牛血清、100 μg/ml鏈霉素、100 μg/ml青霉素的RPMI 1640液，于37°C、5% CO2及飽和濕度的培養(yǎng)箱中傳代培養(yǎng)。收集細(xì)胞，加入含有100 ng/ml PMA的培養(yǎng)液于96孔板、24孔板或35 mm的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，72 h后，誘導(dǎo)分化為巨噬細(xì)胞。PBS洗3遍細(xì)胞去除PMA，用無血清培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。實驗分組為對照組、HAC組、超聲組以及HAC結(jié)合超聲(SDT)組。

1.6 單純HAC治療

棄上清，PBS沖洗3遍，設(shè)置單純對照組、不同藥物濃度組(μg/ml: 1、2.5、5、7.5、10、15、20、30、40、50)，藥物作用時間均為4 h。5 μg/ml濃度藥物不同作用時間組(5 min、15 min、30 min、45 min、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h時)。每組6個孔。治療后用PBS洗滌2遍后，加入500 μl的純1640培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)6 h。

1.7 單純超聲治療

棄上清，PBS沖洗3遍，設(shè)置單純對照組和不同超聲時間組(min: 1、3、5、10、15)。每組6個孔超聲強(qiáng)度為0.5 W/cm2。治療后用PBS洗滌2遍后，加入500 μl的純1640培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)6 h。

1.8 聲動力治療

棄上清，PBS沖洗3遍，設(shè)置單純對照組(不加HAC也不進(jìn)行超聲治療)、單純超聲組、單純HAC組、SDT(藥物作用4 h后超聲作用)組，每組6個孔，前兩組每皿中加入2 ml無血清RPMI 1640培養(yǎng)液，后兩組每皿中加入含有HAC的無血清RPMI 1640培養(yǎng)液，皿中HAC終濃度均為5 μg/ml。在37℃、5%CO2及飽和濕度條件下避光孵育4 h。隨后開始進(jìn)行SDT治療，根據(jù)前期實驗，我們選擇超聲強(qiáng)度為0.5 W/cm2，治療時間為5 min。治療后用PBS洗滌2遍后，加入500 μl的純1640培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)6 h。

1.9 CCK-8檢測細(xì)胞存活率

配制CCK-8溶液，取CCK-8原液與無血清RPMI 1640培養(yǎng)液按體積比1∶9配制所需體積工作液。不同治療后的細(xì)胞孵育6 h后棄上清，PBS沖洗一遍后，加入100 μl工作液，在37℃、5% CO2及飽和濕度條件下避光孵育2 h。隨后將96孔板放入酶標(biāo)儀，調(diào)制所需參數(shù)，在波長為450 nm條件下讀取OD值，記錄。

1.10 流式細(xì)胞檢測細(xì)胞凋亡率

實驗分成4組：對照組(control)：未加任何處理；單純藥物組(HAC)：加入5 μg/ml HAC；單純超聲組(ultrasound)：用0.5 W/cm2強(qiáng)度的超聲處理5 min；聲動力組(SDT)。治療后6 h棄去上清。

步驟：(1)用去離子水將10×Binding Buffer稀釋成1×Binding Buffer；(2)細(xì)胞收集。用0.25%的胰酶消化，鏡下看細(xì)胞變圓，大部分脫落后，用含血清的培養(yǎng)液終止消化，用吸管吹打下剩余的貼壁細(xì)胞，于室溫2 000 r/min離心5～10 min，收集細(xì)胞；(3)細(xì)胞洗滌：用預(yù)冷PBS(4 ℃)重懸細(xì)胞一次，2 000 r/min離心5～10 min，洗滌細(xì)胞；(4)加入300 μl的Binding Buffer 懸浮細(xì)胞；(5)Annexin V-FITC標(biāo)記：加入5 μl的Annexin V-FITC混勻后，避光，室溫孵育15 min；(6)PI標(biāo)記：上機(jī)前5 min再加入5 μl的PI染色；(7)上機(jī)前，補(bǔ)加200 μl的1×Binding Buffer；(8)上機(jī)檢測。

1.11 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 細(xì)胞存活率變化

分組為對照組(0 μg/ml)和不同濃度HAC，作用4 h后，隨著藥物濃度的升高，細(xì)胞存活率逐漸降低。當(dāng)藥物濃度為50 μg/ml時，細(xì)胞存活率為(45.73±4.55)% (P<0.01)。藥物濃度為5 μg/ml時，細(xì)胞存活率(96.24±3.51)%同對照組相比沒有出現(xiàn)明顯下降,而藥物濃度為7.5 μg/ml時，細(xì)胞存活率降低為(93.14±5.17)% (P<0.05)，藥物濃度為10 μg/ml時，細(xì)胞存活率明顯下降至(82.91±5.34)% (P<0.01，圖1)。

用5 μg/ml的HAC作用不同時間(5 min、15 min、30 min、45 min、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h)后與對照組(0 min)相比結(jié)果表明，藥物在5 h內(nèi)對細(xì)胞存活率沒有出現(xiàn)明顯影響，當(dāng)藥物作用5 h后，細(xì)胞存活率仍為(94.45±3.41)% (圖2)。表明HAC作用直至5 h內(nèi)對THP-1 細(xì)胞存活率沒有明顯影響。 單純超聲作用不同時間(1 min、3 min、5 min、10 min、15 min)與對照組(0 min)相比結(jié)果表明，超聲對細(xì)胞存活率沒有明顯影響，當(dāng)超聲作用15 min 時，細(xì)胞存活率(97.69±3.86)%沒有明顯下降(圖3)。

HAC 作用4 h后，通過超聲作用不同時間(1 min、3 min、5 min、10 min、15 min)后結(jié)果表明，藥物結(jié)合超聲作用治療后細(xì)胞存活率明顯降低，當(dāng)超聲時間為15 min時，細(xì)胞存活率降低至(61.79±4.63)% (P<0.01,圖4)。

Fig. 4 The cell viability of THP-1 macrophages incubated with HAC after ultrasound exposure for 0, 1, 3, 5, 10 and 15 min**P<0.01vscontrol (0 min)

同對照組(100±3.37)%相比，單純5 μg/ml HAC作用4 h(97.26±3.97%，P>0.05)，單純超聲作用15 min(96.72±3.85)%細(xì)胞存活率沒有出現(xiàn)明顯變化，聲動力治療(SDT)組(63.17±3.72)% (P<0.01)細(xì)胞存活率明顯降低 (圖5)。

Fig. 5 The cell viability of THP-1 macrophages in control, ultrasound, HAC and SDT SDT： Sonodynamic therapy**P<0.01vscontrol

2.2 細(xì)胞凋亡壞死變化

對照組，5 μg/ml HAC孵育細(xì)胞4 h組，超聲作用15 min組和5 μg/ml HAC孵育細(xì)胞4 h后進(jìn)行聲動力治療，6 h后，經(jīng)AnnexinV/PI染色，流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。壞死率結(jié)果表明，單純HAC(2.82%±0.29%)和單純超聲組(2.89%±0.79%)與對照組(2.63%±0.37%)相比沒有明顯差異，而聲動力治療組壞死率有升高趨勢(4.19%±0.28%)。單純HAC(5.53%±0.64%)和單純超聲組(6.39%±0.61%)的細(xì)胞凋亡率與對照組(5.02%±0.45%)相比沒有明顯差異，而聲動力治療組凋亡率明顯升高(13.89%±1.07%)。同時，凋亡壞死比值結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單純HAC(2.07±0.16)和單純超聲組(2.39±0.37)與對照組(2.01±0.11)相比沒有明顯差異，聲動力治療組凋亡壞死比明顯升高(3.39±0.21)。

Fig. 6 The percentage of apoptotic and necrotic of THP-1 macrophages and apoptosis/necrosis ratio in control, ultrasound, HAC and SDT**P<0.01vscontrol

3 討論

動脈粥樣硬化是危害人類健康最嚴(yán)重的疾病之一。動脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊的突發(fā)破裂是導(dǎo)致急性心血管事件的最重要原因[7]。在斑塊的形成和發(fā)展過程中，巨噬細(xì)胞都起到非常重要的作用[8, 9]。在斑塊形成早期巨噬細(xì)胞可促使低密度脂蛋白(LDL)氧化形成氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)，并通過表面的清道夫受體吞噬ox-LDL形成泡沫細(xì)胞，從而形成脂紋。在斑塊的進(jìn)展期，巨噬細(xì)胞通過釋放基質(zhì)金屬蛋白酶等物質(zhì)破壞斑塊的纖維帽，導(dǎo)致斑塊破裂。因此本課題組認(rèn)為將巨噬細(xì)胞作為治療的靶細(xì)胞將有效穩(wěn)定斑塊，從而降低動脈粥樣硬化的危害。

聲動力治療是上世紀(jì)90年代由日本學(xué)者Umemura等在光動力治療的基礎(chǔ)上提出的一種全新治療方法[10]。本課題組Peng C等人已經(jīng)證實，光動力治療可以通過誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡有效抑制動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展[4]，但是光動力治療存在光穿透深度淺的問題。聲動力治療主要利用超聲在組織中衰減系數(shù)低、穿透能力強(qiáng)等特點作用于深部的靶組織同時對周圍組織無明顯影響，激活聚集在靶組織內(nèi)的聲敏劑產(chǎn)生活性氧等物質(zhì)而殺傷靶組織，因此將聲動力治療用于抑制動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展具有廣闊的前景。本課題組前期研究表明姜黃素介導(dǎo)的聲動力治療可導(dǎo)致THP-1巨噬細(xì)胞凋亡[11]。姜黃素是從姜黃等植物的根莖中提取出的一種化學(xué)成分，具有抗炎、抗氧化、抑制腫瘤生長等作用[12,13]。由于姜黃素的羥基基團(tuán)不穩(wěn)定，本實驗中對姜黃素的羥基進(jìn)行乙酰化修飾，得到一種更穩(wěn)定的新型聲敏劑-羥基乙?；S素 (HAC)，聲動治療時HAC的劑量明顯低于姜黃素。前期實驗已經(jīng)證實HAC可作為光敏劑應(yīng)用于光動力治療。然而光動力治療存在一定局限性，而與光相比，低強(qiáng)度超聲的穿透更強(qiáng)，因此本實驗使用超聲作用于HAC，解決了光穿透深度淺的問題。

本實驗使用不同濃度HAC作用于THP-1巨噬細(xì)胞4 h后，通過CCK-8檢測發(fā)現(xiàn)，隨藥物濃度升高細(xì)胞存活率逐漸降低，其中5 μg/ml濃度對細(xì)胞存活率沒有明顯影響，而7.5 μg/ml以及10 μg/ml濃度均導(dǎo)致細(xì)胞存活率明顯下降。使用5 μg/ml藥物作用于細(xì)胞不同時間后發(fā)現(xiàn)5 h內(nèi)細(xì)胞存活率均沒有明顯變化，因此判斷該濃度是聲動力治療的最適濃度。同時使用單純超聲作用于細(xì)胞不同時間，發(fā)現(xiàn)15 min內(nèi)，超聲對細(xì)胞存活率沒有明顯影響。而在藥物作用細(xì)胞4 h后，通過超聲作用15 min發(fā)現(xiàn)細(xì)胞存活率明顯下降，說明HAC在超聲作用下可有效導(dǎo)致THP-1巨噬細(xì)胞死亡。單純HAC以及單純超聲對細(xì)胞均沒有出現(xiàn)明顯影響，聲動力治療后細(xì)胞凋亡率和壞死率均明顯增多，同時凋亡壞死比值明顯升高，因此，HAC介導(dǎo)的聲動力治療主要是通過誘導(dǎo)凋亡的方式降低細(xì)胞存活率。

臨床研究發(fā)現(xiàn)斑塊內(nèi)發(fā)生壞死會產(chǎn)生大量促炎癥因子加劇斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)，使斑塊逐漸發(fā)展成為易損斑塊[14]。同壞死相比，凋亡的死亡方式更有利于斑塊的穩(wěn)定[15]。HAC介導(dǎo)的聲動力治療可有效誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡說明HAC可能是一種全新的聲敏劑有效應(yīng)用于動脈粥樣硬化的治療。

動脈粥樣硬化是全身性疾病，其發(fā)生和發(fā)展過程都受到多方面因素影響[16]，目前治療動脈粥樣硬化的方法都存在一定的弊端，因此尋找一種有效治療動脈粥樣硬化的新方法勢在必行。本實驗中采用了THP-1誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞模型，證實HAC介導(dǎo)的聲動力治療在體外可有效誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡，擬進(jìn)一步嘗試其它的巨噬細(xì)胞模型，但這種全新的方法在動物模型上的實驗研究、能否在臨床上應(yīng)用以及其誘導(dǎo)凋亡的具體機(jī)制需要我們進(jìn)一步研究和探討。

[1] Lotta LA. Genome-wide association studies in atherothrombosis[J].EurJInternMed, 2010, 21(2): 74-78.

[2] Estronca LM, Silva JC, Sampaio JL,etal. Molecular etiology of atherogenesis—invitroinduction of lipidosis in macrophages with a new LDL model[J].PLoSOne, 2012, 7(4): e34822.

[3] Kzhyshkowska J, Neyen C, Gordon S. Role of macrophagescavenger receptors in atherosclerosis[J].Immunobiology, 2012, 217(5): 492-502.

[4] Peng C, Li Y, Liang H,etal. Detection and photodynamic therapy of inflamed atherosclerotic plaques in the carotid artery of rabbits[J].JPhotochemPhotobiolB, 2011, 102(1): 26-31.

[5] Cheng J, Sun X, Guo S,etal. Effects of 5-aminolevulinic acid-mediated sonodynamic therapy on macrophages[J].IntJNanomedicine, 2013, 8: 669-676.

[6] Lv Y, Fang M, Zheng J,etal. Low-intensity ultrasound combined with 5-aminolevulinic acid administration in the treatment of human tongue squamous carcinoma[J].CellPhysiolBiochem, 2012, 30(2): 321-333.

[7] Rossi A, Franceschini L, Fusaro M,etal. Carotid atheros-clerotic plaque instability in patients with acute myocardial infarction[J].IntJcardiol, 2006, 111(2): 263-266.

[8] De Meyer I, Martinet W, De Meyer GR. Therapeutic strategies to deplete macrophages in atherosclerotic plaques[J].BrJClinPharmacol, 2012, 74(2): 246-263.

[9] Guo S, Sun X, Cheng J,etal. Apoptosis of THP-1 mac-rophages induced by protoporphyrin IX-mediated sonodynamic therapy[J].IntJNanomedicine, 2013, 8: 2239-2246.

[10]Umemura S, Yumita N, Nishigaki R,etal. Mechanism of cell damage by ultrasound in combination with hematoporphyrin[J].JpnJCancerRes, 1990, 81(9): 962-966.

[11]Wang F, Gao Q, Guo S,etal. The sonodynamic effect of curcumin on THP-1 cell-derived macrophages[J].BiomedResInt, 2013: 737264.

[12]殷廣梅, 喻林升, 吳淑珍, 等。姜黃素對大鼠腦缺氧缺血損傷時腦組織MDA變化、caspase-3表達(dá)及細(xì)胞凋亡的影響[J]. 中國應(yīng)用生理學(xué)雜志, 2010, 26(4): 504-506.

[13]周俊輝, 郝卯林, 趙 珊, 等。姜黃素對小鼠肺缺血/再灌注損傷時細(xì)胞凋亡及CHOP的影響[J]. 中國應(yīng)用生理學(xué)雜志, 2013, 29(4): 318-323.

[14]Martinet W, Verheye S, De Meyer GR. Selective depletion of macrophages in atherosclerotic plaquesviamacrophage-specific initiation of cell death[J].TrendsCardiovascMed, 2007, 17(2): 69-75.

[15]Tabas I. Macrophage death and defective inflammation resolution in atherosclerosis[J].NatRevImmunol, 2010, 10(1): 36-46.

[16]Libby P, Ridker PM, Hansson GK. Progress and challenges in translating the biology of atherosclerosis[J].Nature, 2011, 473(7347): 317-325.

Effects of hydroxyl acetylated curcumin induced sonodynamic therapy on viability, apoptosis and necrosis of THP-1 macrophages

YANG Li-ming1, LIANG Hui-juan2, PENG Cheng-hai3, Cheng Jia-li4, WANG Huan4, WENG Li-qing4,

LI Zhi-tao4, TIAN Ye1,4(1. Department of Pathophysiology, Harbin Medical University, Harbin 150081; 2. Laboratory of Sono- and Photo-theranostic Technologies,Harbin Institute of Technology, Harbin 150001; 3. Department of Emergency Medicine, the Forth Affiliated Hospital,Harbin Medical University, Harbin 150001; 4. Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital, Harbin Medical University, Harbin 150001, China)

Objective: We aim to investigate the sonodynamic effect induced by hydroxyl acetylated curcumin (HAC) on THP-1 macrophages. Methods: THP-1 derived macrophages(1×105per milliliter)were cultured with HAC at a concentration of 5 μg/ml for 4 h and then exposed to pulse ultrasound treatment (0.5 W/cm2) for 5 min. Six hours later, cell viability analysis was performed with CCK-8 assay, apoptosis and necrosis analysis were detected with Annexin V/PI staining by flow cytometery. Results: The cell viability of THP-1 macrophage decreased significantly in the group treated with the combination of HAC and ultrasound (P<0.01), and HAC-SDT induced both apoptosis and necrosis in THP-1 macrophages, the apoptotic rate was higher than the necrotic rate with appropriate conditions, the maximum apoptosis/necrosis ratio was detected in sonodynamic therapy(SDT) group (P<0.01). Conclusion: hAC-SDT was effective to induce THP-1 macrophages apoptosis.

hydroxyl acetylated curcumin(HAC); sonodynamic therapy (SDT); macrophage; apoptosis

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目資助(11551151)

2014-10-13 【修回日期】2015-02-13

R3

A

1000-6834(2015)02-102-005

10.13459/j.cnki.cjap.2015.02.002

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