龍燕 王葉芳
(1.中國藥科大學藥理教研室,江蘇南京 210009;2.南京市中西醫(yī)結合醫(yī)院兒科,江蘇南京 210014)
麻杏石甘湯對肺炎支原體誘導巨噬細胞凋亡的保護作用
龍燕1王葉芳2
(1.中國藥科大學藥理教研室,江蘇南京 210009;2.南京市中西醫(yī)結合醫(yī)院兒科,江蘇南京 210014)
目的:觀察麻杏石甘湯對肺炎支原體(MP)誘導巨噬細胞凋亡的保護作用。方法:培養(yǎng)巨噬細胞RAW246.7,分別將麻杏石甘湯1、5、10、20μL與巨噬細胞共孵育,模型組與空白對照組分別加入磷酸鹽緩沖液(PBS)20μL與細胞共孵育。除空白對照組,72h后利用滅活MP感染其余各組細胞24h。通過MTT檢測各組細胞活力,LDH檢測細胞損傷率,流式細胞儀檢測細胞凋亡率。結果:與空白對照組比較,模型組細胞活力顯著降低(P<0.05),LDH釋放、細胞凋亡百分比顯著增加(P<0.05);與模型組比較,麻杏石甘湯10μL與20μL組細胞活力顯著提高(P<0.05),LDH釋放、細胞凋亡百分比顯著降低(P<0.05)。結論:麻杏石甘湯能對抗MP引起的RAW246.7細胞活力下降,抑制MP誘導的RAW246.7細胞凋亡,對細胞具有明顯的保護作用。
麻杏石甘湯 巨噬細胞 細胞凋亡 細胞活力 體外實驗
肺炎支原體(mycoplasma pneumoniae,MP)是兒童呼吸道感染較常見的病原體,其發(fā)病率在嬰幼兒中有逐年升高的趨勢。麻杏石甘湯是辨證治療痰熱閉肺型肺炎支原體肺炎(mycoplasmal pneumoniae pneumonia,MPP)的常用方劑,經(jīng)臨床驗證療效確切[1]。課題組前期的研究也發(fā)現(xiàn),麻杏石甘湯可降低MP感染后巨噬細胞內(nèi)TNF-α蛋白水平的表達[2]。本研究通過體外培養(yǎng)巨噬細胞RAW246.7細胞株,給予麻杏石甘湯預孵育后感染滅活MP,觀察細胞活力及細胞凋亡水平的變化,現(xiàn)將結果報道如下。
1.1 藥品、菌株與試劑MP菌株29342(ATCC,M129-B7)。麻杏石甘湯,藥物組成:麻黃、杏仁、石膏、甘草(1∶3∶6∶2),內(nèi)含生藥0.36g/mL,由南京市中西醫(yī)結合醫(yī)院藥劑科提供。DMEM高糖培養(yǎng)基(Gibcol,USA);胎牛血清(Gibcol,USA);3-(4,5-二甲基噻唑)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽(MTT,sigma-Aldrich,USA);二甲基亞砜(DMSO,Gibcol,USA);乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)檢測試劑盒(南京建成生物制品有限公司);Annexin V-FITC/PI雙染試劑盒(thermo,USA)。
1.2 儀器DG3033A型酶聯(lián)免疫儀(華東電子管廠);XSZ-D倒置生物顯微鏡(重慶光學儀器廠);BB-16型二氧化碳培養(yǎng)箱(Heraeus),XIDP超凈工作臺(蘇州吳縣實驗動物儀器廠);FACS Calibur流式細胞儀(美國BD)。
2.1 MP菌株培養(yǎng)MP菌株培養(yǎng)于支原體肉湯培養(yǎng)基中。解凍培養(yǎng)基至溶液變黃時進行MP菌落培養(yǎng),約12d形成荷包蛋樣菌落,隨機挑取一個菌落加入支原體肉湯后,37℃5%CO2,800r/min×72h培養(yǎng),收集菌液,調(diào)整濃度至106~107CFU/mL。
2.2 巨噬細胞RAW246.7培養(yǎng)及分組DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)RAW246.7細胞株,待細胞密度達到60%后,將細胞接種于96與24孔板內(nèi),并分為以下組別:空白對照組,加入20μL磷酸鹽緩沖液(PBS);模型組,給予20μL PBS,72h后加入滅活MP(滅活條件:將MP菌株暴露于紫外線中2h)10μL;麻杏石甘湯各劑量給藥組,分別以麻杏石甘湯1、5、10、20μL與細胞共孵育72h后,給予滅活MP菌株。
2.3 檢測指標培養(yǎng)24h后,各組采用MTT檢測細胞活力,LDH試劑盒檢測LDH水平,流式細胞儀檢測細胞凋亡水平。
2.3.1 細胞活力測定(MTT法)MTT可以被活細胞線粒體內(nèi)的琥珀酸脫氫酶還原成難溶性的藍紫色結晶并沉積在細胞體內(nèi),但是死亡細胞內(nèi)的MTT不能被還原。DMSO可以溶解這些紫色結晶,通過測定570nm波長下吸光度不同,可以檢測細胞活力。配制MTT至終濃度為5mg/mL工作液。向96孔板每孔加入50μL MTT工作液。待反應4h后,吸去上清液(注意避免吸走甲瓚結晶),每孔加入200μL的DMSO,待孔內(nèi)顆粒完全溶解后,以DMSO調(diào)零,測定570nm處的光密度值(OD),以空白對照組的OD值為100%,計算各給藥組RAW246.7細胞活力。
2.3.2 LDH活性測定及抑制率計算收集24孔板內(nèi)每孔培養(yǎng)液0.5mL,按照乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒使用說明書的步驟,測定細胞培養(yǎng)液的LDH活性,再根據(jù)下式計算各組LDH抑制率。
LDH抑制率=(模型組LDH含量-給藥組LDH含量)/(模型組LDH含量-空白對照組LDH含量)
2.3.3 Annexin V與PI雙染流式細胞儀檢測細胞凋亡率根據(jù)Annexin V-FITC/PI雙染試劑盒說明書,PBS洗滌細胞后,用雙蒸水1∶4稀釋結合緩沖液,以稀釋的結合緩沖液重懸細胞,并調(diào)細胞密度為2×105個/mL,取195μL細胞懸液,加5μL Annexin V-FITC和10μL PI混勻,室溫避光反應30min,上機檢測。
2.4 統(tǒng)計學方法使用Stata(Version 10.0,Stata-Corp,LP)軟件進行統(tǒng)計分析,所有數(shù)據(jù)用(±s)表示,采用的分析方法為單因素方差分析及兩兩比較(Scheffe test),P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
結果表明,MP感染RAW246.7細胞后,與空白對照組相比,模型組的細胞活力顯著下降,細胞外LDH釋放顯著上升,細胞凋亡率顯著增高;與模型組相比,麻杏石甘湯10μL與20μL組細胞活力顯著上升,細胞外LDH釋放顯著下降,細胞凋亡率顯著降低。見表1、圖1。
表1 各組細胞活力、細胞外LDH含量及LDH抑制率、細胞凋亡率比較
圖1 細胞凋亡檢測圖譜
支原體肺炎發(fā)病機制目前尚不明確,現(xiàn)認為感染后MP與機體免疫系統(tǒng)相互作用,導致多克隆促進T細胞與B細胞增殖,激活巨噬細胞、NK細胞與細胞毒T細胞的溶細胞活力,刺激淋巴細胞、巨噬細胞及單核細胞產(chǎn)生細胞因子,造成組織損傷[3]。有文獻報道,呼吸道MP感染患者血清中腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平明顯增高[4]。TNF-α主要由巨噬細胞產(chǎn)生,可明顯促進白介素8(IL-8)含量升高,而IL-8可趨化白細胞至炎癥部位,加重組織損傷;亦可通過T細胞、B細胞調(diào)節(jié)機體的特異性及非特異性免疫功能,誘導中心粒細胞的趨化作用和局部浸潤,損傷內(nèi)皮細胞,降低細胞跨膜電位,誘發(fā)其他炎性介質釋放;高水平TNF-α可促進B細胞合成過多的IgE,使機體出現(xiàn)高敏狀態(tài)和I型變態(tài)反應[5-8]。亦有研究發(fā)現(xiàn),MP可誘導巨噬細胞凋亡[9]。
本實驗發(fā)現(xiàn),MP可誘導巨噬細胞發(fā)生凋亡,細胞活力顯著下降,細胞外LDH活力顯著上升。LDH是機體能量代謝中的一種重要酶,主要存在于細胞內(nèi),屬胞漿酶,細胞破裂時LDH釋放到基質中,測定LDH活性可以推斷細胞損傷程度。不同體積的麻杏石甘湯預處理細胞后,10μL及20μL麻杏石甘湯可顯著降低由MP誘導的巨噬細胞凋亡率,提高細胞活力并同時降低細胞外LDH活力,但麻杏石甘湯1μL及5μL未顯示出對細胞的保護作用,這可能由于麻杏石甘湯有效濃度過低所致。上述結果提示,MP可誘導巨噬細胞發(fā)生凋亡,麻杏石甘湯則對巨噬細胞具有保護作用。吞噬清除損傷細胞是巨噬細胞的重要生理功能,同時巨噬細胞可釋放大量TNF-α參與調(diào)節(jié)機體細胞免疫。因此,當機體感染MP后,在疾病的后期由于大量巨噬細胞發(fā)生凋亡,細胞內(nèi)大量TNF-α被釋放至細胞外,炎癥加重。而麻杏石甘湯通過抑制MP誘導的巨噬細胞凋亡,提高巨噬細胞活力,是其能夠有效輔助治療MP的主要機制之一。同時,本實驗結果提示,麻杏石甘湯的有效濃度與其對巨噬細胞的保護作用有相關性,但是否在輔助治療MP感染時,麻杏石甘湯濃度越高其療效就越好仍需進一步驗證。并且,麻杏石甘湯通過何種機制調(diào)節(jié)巨噬細胞凋亡仍需深入研究。
綜上所述,本實驗為麻杏石甘湯通過調(diào)節(jié)機體免疫達到輔助治療MP提供了有力證據(jù),且由于其對巨噬細胞具有保護作用,可推測麻杏石甘湯在其他炎癥疾病中也可能發(fā)揮有效治療作用。
[1]曾軍文.中西醫(yī)結合治療小兒肺炎支原體肺炎100例.江西中醫(yī)藥,2007,38(7):63
[2]王葉芳,王艷波,邊遜.麻杏石甘湯對幼齡大鼠肺炎支原體肺炎的輔助治療及相關機制研究.江蘇中醫(yī)藥,2013,45(11):69
[3]Ngeow YF,Suwanjutha S,ChantarojanasrirI T,et al.An Asian study on the prevalence of a typical respiratory pathogens in community-acquired pneumonia1.Int J Infect Dis,2005,9(3):144
[4]袁紅瑛,于芳,張青曉,等.肺炎支原體感染患兒血清腫瘤壞死因子-α、白細胞介素6及8變化.實用兒科臨床雜志,2003,18(9):749
[5]Mcmasters KM,Cheadle WG.Regulation of macrophage TNFalpha,IL-1beta,andIa(I-Aalpha)mRNA expression during peritonitis is site dependent.J Surg Res,1993,54(5):426
[6]Eleftheriadis T,Antoniadi G,Liakopoulos V,et al.Paricalcitol reduces basal and lipopolysaccharide-induced(LPS)TNF-alphaandIL-8productionbyhuman peripheral blood mononuclear cells.Int Urol Nephrol,2010,42(1):181
[7]Kim EJ,Bu SY,Sung MK,et al.Analysis of Antioxidant and Anti-inflammatory Activity of Silicon in Murine Macrophages.Biol Trace Elem Res,2013,156(1-3):329
[8]Eysink PE,Terriet G,Aalberse RC,et al.Accuracy of specific IgE in the prediction of asthma:development of a scoring formula for general practice.Br J Gen Pract,2005,55(511):125
[9]朱翠明,汪世平,游曉星,等.肺炎支原體脂質相關膜蛋白在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用機制.中國動脈硬化雜志,2012,20(9):773
編輯:吳寧
R289.51
A
1672-397X(2015)10-0074-03
龍燕(1978—),女,博士,講師,主要研究方向:藥理學及神經(jīng)生物學。
王葉芳,本科學歷,副主任醫(yī)師。wangyefang@126.com
2015-07-01