于柏青, 周玉娟, 劉春穎, 劉子豪, 許明軒, 曹曉華
(1.河北大學研究生院,河北保定071000;2.河北大學基礎醫(yī)學院藥理教研室,河北保定071000;3.河北大學臨床醫(yī)學院,河北保定071000;4.滄州市人民醫(yī)院,河北滄州061000;5.河北大學附屬醫(yī)院,河北保定071000)
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荷丹片對APOE-/-小鼠氧化應激的影響及對動脈粥樣硬化的干預
于柏青1, 周玉娟2 *, 劉春穎2, 劉子豪3, 許明軒4, 曹曉華5
(1.河北大學研究生院,河北保定071000;2.河北大學基礎醫(yī)學院藥理教研室,河北保定071000;3.河北大學臨床醫(yī)學院,河北保定071000;4.滄州市人民醫(yī)院,河北滄州061000;5.河北大學附屬醫(yī)院,河北保定071000)
摘要:目的 觀察荷丹片對APOE-/-小鼠血清中氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)、一氧化氮(NO)、白介素-6(IL-6)、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、細胞間黏附分子-1(ICAM-1)及主動脈ICAM-1表達的影響。方法 將50只APOE-/-小鼠隨機分為5組,分別為對照組、模型組、荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組。給藥12周后全部處死,檢測5組血清ox-LDL、NO、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平及主動脈ICAM-1表達。結(jié)果 與對照組相比,模型組血清ox-LDL、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平明顯升高,NO水平明顯降低,主動脈ICAM-1表達上調(diào)(p<0.01);與模型組相比,荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組血清ox-LDL、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平明顯降低,NO水平明顯升高,主動脈ICAM-1表達下調(diào)(p<0.01,p<0.05)。結(jié)論 荷丹片可降低APOE-/-小鼠血清ox-LDL、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平,升高血清NO水平,下調(diào)主動脈ICAM-1表達,從而干預動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展。
關(guān)鍵詞:荷丹片;APOE-/-小鼠;動脈粥樣硬化;氧化低密度脂蛋白;一氧化氮;白介素-6;單核細胞趨化蛋白-1;細胞間黏附分子-1
荷丹片是一種新型調(diào)脂純中藥,由荷葉、丹參、補骨脂、番瀉葉及山楂配伍組成,有升清降濁、化痰祛瘀、補益肝腎之功效,可以降血脂,并干預動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展[1-4]。本實驗旨在觀察荷丹片對APOE-/-小鼠血清ox-LDL、NO、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平及主動脈ICAM-1表達的影響,為其干預APOE-/-小鼠動脈粥樣硬化的機制提供理論依據(jù)。
1.1 實驗藥品、試劑及儀器
1.1.1 實驗藥品和試劑 膽固醇(賽爾克生物公司)。荷丹片(南昌濟順制藥有限公司,批號20130306);辛伐他汀片(山東方明藥業(yè)集團股份有限公司,批號1301033)。ox-LDL、NO、IL-6試劑盒(南京建成生物工程研究所);MCP-1試劑盒(美國RB公司);ICAM-1(美國P&D system公司);兔抗鼠ICAM-1多克隆抗體、抗兔IgG-HRP(武漢博士德生物工程有限公司)。
1.1.2 儀器 TDL-5-A離心機(上海安亭科學儀器廠);Model680酶標儀(美國BIO-RAD公司);OlympusBX50光學顯微鏡(日本Olympus公司);HWS型智能恒溫恒濕箱(寧波東南儀器有限公司);UV-2000分光光度計(尤尼柯儀器有限公司)。
1.2 實驗方法
1.2.1 動物分組及飼養(yǎng) 健康APOE-/-小鼠50只(C57BL/6J背景),雌雄各半,動物合格證號SCXK(京)2013-0002,購自中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所。隨機分為5組,分別為對照組、模型組、荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組,其中對照組正常飲食,其余組高膽固醇(1.25%)繁殖飼料喂養(yǎng)[2]。荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組每只灌胃給藥0.65 g/kg、2.60 g/kg、6 mg/kg,對照組、模型組喂以等容量的生理鹽水,共12周。
1.2.2 取材 給藥第12周后處死小鼠,眼眶取血,分離血清,置于-20℃冰箱中保存。剝離主動脈,在相同部位取1 cm左右主動脈,固定,石蠟包埋,制備連續(xù)切片。
1.3 指標檢測
1.3.1 測量ox-LDL、NO、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平采用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)雙抗體夾心法,將血清按比例稀釋后加入ox-LDL、IL-6、MCP-1、ICAM-1單克隆抗體包被的酶標板內(nèi),再加入酶標記的特異性抗體,孵育后洗去多余酶結(jié)合物,加入顯色劑顯色,終止反應,酶標儀在450 nm處測定吸光度。測量NO時,采用硝酸還原酶法,550 nm處0.5 cm光徑比色,測定吸光度。
1.3.2 檢測ICAM-1表達 石蠟切片、脫蠟、水化、3%過氧化氫孵育10 min以滅活內(nèi)源性酶,微波抗原修復,滴加封閉液反應10 min,加一抗(1∶50~1∶100)置于濕盒,4℃下過夜。再滴加聚合辣根過氧化物酶(HRP)標記的二抗,37℃下反應30 min,DAB鏡下控制顯色,蘇木素復染,中性樹膠封片。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 16.0軟件分析,數(shù)據(jù)以x±s表示。多組間比較采用單因素方差分析。兩兩組間比較,方差齊采用LSD檢驗,方差不齊則采用Dunnett-T3檢驗,p<0.05為差異有顯著性。
2.1 荷丹片對APOE-/-小鼠血清ox-LDL、NO水平的影響
與對照組相比,模型組ox-LDL水平明顯升高,NO水平明顯降低(p<0.01);與模型組相比,荷丹片低劑量組、高劑量組、辛伐他汀組ox-LDL水平明顯降低,NO水平明顯升高(p<0.01);與辛伐他汀組相比,荷丹片低劑量組ox-LDL水平明顯升高,NO水平明顯降低(p<0.01),荷丹片高劑量組與之無顯著差異(p>0.05)。見表1。
表1 荷丹片對APOE-/-小鼠血清ox-LDL、NO水平的影響(±s,n=10)
表1 荷丹片對APOE-/-小鼠血清ox-LDL、NO水平的影響(±s,n=10)
注:與對照組比較,△△p<0.01;與模型組比較,**p<0.01;與辛伐他汀組比較,##p<0.01
組別 ox-LDL/(μg·mL-1) NO/(μmol·L-1)對照組7.68±1.08 49.62±5.61模型組 13.43±1.60△△ 29.47±3.38△△荷丹片低劑量組 11.48±0.95**## 39.58±5.24**##荷丹片高劑量組 8.62±0.58** 51.69±5.87**辛伐他汀組 8.41±0.55** 53.09±5.99**
2.2 荷丹片對APOE-/-小鼠血清IL-6、MCP-1、ICAM-1水平的影響 與對照組相比,模型組IL-6、MCP-1、ICAM-1水平明顯升高(p<0.01);與模型組相比,荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組IL-6、MCP-1、ICAM-1水平明顯降低(p<0.05);與辛伐他汀組相比,荷丹片低劑量組MCP-1、ICAM-1水平明顯升高(p<0.05);荷丹片高劑量組與之無顯著差異(p>0.05)。見表2。
表2 荷丹片對APOE-/-小鼠血清IL-6、MCP-1、ICAM-1水平的影響(±s,n=10)
表2 荷丹片對APOE-/-小鼠血清IL-6、MCP-1、ICAM-1水平的影響(±s,n=10)
注:與對照組比較,△△p<0.01;與模型組比較,*p<0.05;與辛伐他汀組比較,#p<0.05
組別 IL-6/ (pg·mL-1)MCP-1/ (ng·dL-1)ICAM-1/ (mg·mL-1)對照組35.03±2.24 10.87±1.21 19.84±2.45模型組 44.36±3.58△△26.04±2.75△△32.35±4.26△△荷丹片低劑量組37.24±2.77* 20.96±1.30* #26.58±3.08* #荷丹片高劑量組35.39±1.93*13.19±1.69*21.66±2.81*辛伐他汀組 34.75±3.42*11.25±1.58*20.17±2.74*
2.3 荷丹片對APOE-/-小鼠主動脈ICAM-1表達的影響ICAM-1以棕黃色著色為陽性表達,各組APOE-/-小鼠主動脈均有不同程度的ICAM-1表達。對照組主動脈內(nèi)、外膜均有ICAM-1表達;模型組主動脈粥樣斑塊內(nèi)可見ICAM-1大量表達,顏色深;荷丹片低劑量組主動脈斑塊、外膜均有ICAM-1表達,比模型組少;荷丹片高劑量組、辛伐他汀組主動脈內(nèi)、外膜均有ICAM-1表達,比模型組和荷丹片低劑量組少。見圖1。
各組主動脈平均光密度值分別為0.062 0±0.007 6(對照組)、0.119 0±0.008 8(模型組)、0.091 0±0.007 2(荷丹片低劑量組)、0.069 0±0.005 2(荷丹片高劑量組)、0.072 0±0.008 4(辛伐他汀組)。與對照組相比,模型組主動脈ICAM-1平均光密度值明顯升高(p<0.01);與模型組相比,荷丹片低劑量組、荷丹片高劑量組、辛伐他汀組主動脈ICAM-1平均光密度值明顯降低(p<0.01);與辛伐他汀組相比,荷丹片低劑量組主動脈ICAM-1平均光密度值明顯升高(p<0.01);荷丹片高劑量組與之無顯著差異(p>0.05)。見圖2。
注:與對照組比較,△△p<0.01;與模型組比較,**p<0.01;與辛伐他汀組比較,##p<0.01圖2 各組小鼠主動脈ICAM-1免疫組化染色光密度分析結(jié)果
APOE-/-小鼠無論正?;蚋咧桂B(yǎng),均能自發(fā)形成動脈粥樣硬化,而且其從最初的脂肪條紋到復合病變都與人類相似,因此APOE-/-小鼠為研究動脈粥樣硬化的理想模型[3]。荷丹片是我國著名老中醫(yī)楊濟生獻方研制的中藥復方,按照化痰降濁、活血化瘀的治療原則,將君藥荷葉、臣藥丹參與補骨脂、佐藥山楂、使藥番瀉葉配伍組方。研究發(fā)現(xiàn),該藥物含生物堿類、丹參醌類、黃酮類等成分,有降血脂的作用,而且君藥荷葉的主要成分為生物堿類和黃酮類,能降低體質(zhì)量、減少膽固醇與甘油三酯水平,升高HDL-C、LPL、HMG-CoA還原酶活力,并且有明顯的抗氧化作用。已有研究表明[1-4],荷丹片能降低大鼠血脂、丙二醛(MDA)水平,升高血清超氧化物歧化酶(SOD)水平,從而抑制大鼠動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。本實驗旨在觀察荷丹片能否通過降低APOE-/-小鼠ox-LDL、IL-6、MCP-1、ICAM-1水平,升高NO水平,減輕氧化應激狀態(tài),抑制炎癥反應,進而發(fā)揮抗APOE-/-小鼠動脈粥樣硬化的作用。
LDL在還原型輔酶Ⅱ氧化酶、髓過氧化酶等作用下,過氧化形成氧化低密度脂蛋白(ox-LDL),其形成是動脈粥樣硬化發(fā)生的重要步驟,可觸發(fā)CD40/CD40L信號,激活炎癥反應[5],啟動和增快動脈粥樣硬化的發(fā)展。除了激活炎癥反應外,ox-LDL還能誘導內(nèi)皮細胞超氧陰離子的表達,抑制內(nèi)皮一氧化氮合酶的激活,導致NO減少,從而增強細胞內(nèi)的氧化應激,內(nèi)皮功能紊亂[6-7]。NO可抑制LDL的氧化反應,終止脂質(zhì)過氧化的鏈式擴增反應,也是內(nèi)皮細胞合成的血管活性物質(zhì),能抑制血小板聚集到內(nèi)皮損傷部位,抑制平滑肌細胞增殖以及白細胞黏附,延緩AS進展[8]。
內(nèi)皮細胞在ox-LDL刺激下產(chǎn)生MCP-1、白細胞介素-8 (IL-8)等趨化因子,吸引單核細胞遷移入內(nèi)膜下間隙。MCP-1是一種最重要的趨化因子,對急性冠脈綜合癥有獨立的預后意義,是評價治療后效能的指標[9]。單核細胞進入內(nèi)膜后在ox-LDL等作用下轉(zhuǎn)化成巨噬細胞,再通過清道夫受體識別并吞噬ox-LDL誘導泡沫細胞的形成[10]。ox-LDL刺激病變內(nèi)皮表達更多的黏附分子如ICAM-1、VCAM-1等,介導單核細胞、淋巴細胞等慢性炎細胞黏附于血管內(nèi)皮細胞并遷移至皮下,促進動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展[11]。
IL-6是炎癥反應最重要的白介素成分,參與動脈粥樣硬化病理過程的各個時期[12]。IL-6誘導肝臟合成急性期蛋白CRP,激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)途徑,促進基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)的表達,進而促進膠原纖維的降解,形成AS斑塊。Bekkering等[13]研究表明,ox-LDL可以促進IL-6、TNF-α等促炎因子的釋放,它們能抑制內(nèi)皮細胞NOS表達,促進內(nèi)皮細胞合成NADPH氧化酶、ICAM-1、VCAM-1等[14],參與AS的形成和發(fā)展。
實驗顯示,荷丹片能降低APOE-/-小鼠血清ox-LDL水平,升高NO水平,抑制脂質(zhì)過氧化,同時下調(diào)血清IL-6、MCP-1、ICAM-1水平以及主動脈ICAM-1表達,減弱炎癥反應,抑制單核細胞聚集,預防動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展,這可能是其干預APOE-/-小鼠動脈粥樣硬化的機制之一。
參考文獻:
[1] 周玉娟,任 明,劉 莉,等.荷丹片對動脈粥樣硬化模型大鼠血脂及胰島素抵抗的影響[J].中成藥,2012,34 (3):561-564.
[2] 周曉旭,高平進,朱鼎良,等.普伐他汀預防載脂蛋白E小鼠動脈粥樣硬化的抗氧化機制與3-硝基酪氨酸的關(guān)系[J].中華老年心腦血管病雜志,2008,10(6):413-415.
[3] Zadelaar S,Kleemann R,Verschuren L,etal.Mousemodels for atherosclerosis and pharmaceutical modifiers[J].Artherioscler Thromb Vasc Biol,2007,27(8):1706-1721.
[4] 周玉娟,任 明,劉 莉,等.荷丹片對動脈粥樣硬化大鼠氧化應激的影響[J].天津醫(yī)藥,2012,40(7):698-700.
[5] Li D Y,Liu L,Chen H J,et al.LOX-1,an oxidized LDL endothelial receptor,induces CD40/CD40L signaling in human coronary artery endothelial cells[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2003,23(5):816-821.
[6] Cominacini L,Pasini A F,Garbin U,et al.Oxidized low density lipoprotein(ox-LDL)binding to ox-LDL receptor-1 in endothelial cells induces the activation of NF-kappaB through an increased production of intracellular reactive oxygen species [J].JBiol Chem,2000,275(17):12633-12638.
[7] Chavakis E,Dernbach E,Dimmeler S.LDL oxidized inhibits vascular endothelial growth factor-induced endothelial cell migration by an inhibitory effecton the Akt/endothelial nitric oxide synthase pathway[J]. Circulation,2001,103(16):2102-2107.
[8] Tousoulis D,Kampoli A M,Tentolouris C,et al.The role of nitric oxide on endothelial function[J].Curr Vasc pharmacol,2012,10(1):4-18.
[9] De Lemos JA,Morrow D A,Blazing M A,et al.Serialmeasurement ofmonocyte chemoattractant protein-1 after acute coronary syndromes:results from the A to Z trial[J].J Am Coll Cardiol,2007,50(22):2117-2124.
[10] De Castellarnau C,Sanchez-Quesada JL,Benitez S,et al.Electronegative LDL from normolipemic subjects induces IL-8 and monocyte chemotactic protein secretion by human endothelial cells[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2000,20(10):2281-2287.
[11] Sozer V,Himmetoqlu S,KorkmazGG,etal.Paraoxonase,oxidized low density lipoprotein,monocyte chemoattractant protein-1 and adhesion molecules are associated with macrovascular complications in patientswith type 2 diabetesmellitus[J].Minerva Med,2014,105(3):237-244.
[12] Ito T,Ikeda U,Shimpo M.Serotonin increases interleukin-6 synthesis in human vascular smooth muscle cells[J].Circulation,2000,102(20):2522-2527.
[13] Bekkering S,Quintin J,Joosten L A,et al.Oxidized low-density lipoprotein induces long-term proinflammatory cytokine production and foam cell formation via epigenetic reprogramming of monocytes[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2014,34(8):1731-1738.
[14] Papapanaqiotou D,Nicu E A,Bizzarro S,etal.Periodontitis is associated with platelet activation[J].Atherosclerosis,2009,202(2):605-611.
網(wǎng)絡出版日期:2015-09-01
網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/31.1368.R.20150901.1335.004.html
*通信作者:周玉娟(1964—),女,碩士,教授,研究方向為心血管藥理學。Tel:(0312)5075538,E-mail:zyj@hbu.edu.cn
作者簡介:于柏青(1990—),女,研究方向為動脈粥樣硬化。Tel:18233280197
基金項目:河北大學醫(yī)學學科專項基金建設項目(2012A3001)
收稿日期:2015-02-09
doi:10.3969/j.issn.1001-1528.2016.05.039
中圖分類號:R285.5
文獻標志碼:B
文章編號:1001-1528(2016)05-1144-03