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        金絲桃素在細(xì)胞水平對抗乙肝病毒新靶點(diǎn)pgRNA的作用研究

        2016-08-10 08:13:50藍(lán)天云陳勇彬楊翠萍趙興旺
        中國藥理學(xué)通報(bào) 2016年7期
        關(guān)鍵詞:水平檢測

        藍(lán)天云,范 紅,陳勇彬,楊翠萍,趙興旺,李 巖

        (1.昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650032;2.云南省第一人民醫(yī)院,云南 昆明 650032;3.中國科學(xué)院昆明動物研究所,云南 昆明 650223)

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        金絲桃素在細(xì)胞水平對抗乙肝病毒新靶點(diǎn)pgRNA的作用研究

        藍(lán)天云1,2,范紅1,2,陳勇彬3,楊翠萍3,趙興旺1,李巖1,2

        (1.昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,云南 昆明650032;2.云南省第一人民醫(yī)院,云南 昆明650032;3.中國科學(xué)院昆明動物研究所,云南 昆明650223)

        乙型病毒性肝炎是由乙型嗜肝DNA病毒(hepatitis B virus, HBV)引起的一種世界范圍內(nèi)的傳染性疾病,對人類健康危害重大[1]。目前,臨床上應(yīng)用最廣泛的抗乙肝病毒藥物是拉米夫定(lamivudine, 3TC)等核苷類化合物[2],但長期應(yīng)用核苷類藥物,編碼HBV DNA聚合酶/逆轉(zhuǎn)錄酶的基因區(qū)域會發(fā)生點(diǎn)突變而產(chǎn)生病毒耐藥株,使得抗病毒效果大為下降[3]。因此,尋找新的抗病毒藥物靶點(diǎn)成為乙肝研究中的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。金絲桃素(hypericin,4,4′,5,5′,7,7′-六羥基-2,2′-二甲基[中位]萘駢二蒽酮),是貫葉連翹等金絲桃素植物的主要活性成分之一,有強(qiáng)效抗乙肝病毒活性,但與核苷類藥物不同,其對HBV DNA聚合酶/逆轉(zhuǎn)錄酶無抑制作用,卻可以明顯下調(diào)pgRNA表達(dá)水平,提示其藥物作用靶點(diǎn)可能與pgRNA相關(guān)[4]。本實(shí)驗(yàn)對金絲桃素抗乙肝病毒作用進(jìn)行驗(yàn)證,并在此基礎(chǔ)上對金絲桃素的可能靶點(diǎn)pgRNA以及靶點(diǎn)相關(guān)調(diào)控因子的表達(dá)進(jìn)行了更加深入的研究。

        1 材料與方法

        1.1實(shí)驗(yàn)材料可分泌HBV活病毒的肝細(xì)胞株HepG2.2.15;金絲桃素(95%,HPLC,Sigma);3TC(GSK);高糖DMEM 培養(yǎng)液及胎牛血清(Gibco);胰酶(碧云天);地高辛標(biāo)記及檢測試劑盒(Roche);Bio-Rad反轉(zhuǎn)錄試劑盒及SYBR Green熒光定量PCR檢測試劑盒;AxyPrep液體病毒DNA/RNA提取試劑盒及總RNA小量制備試劑盒;乙型肝炎病毒表面抗原( Hepatitis B virus surface antigen,HBsAg) 和乙型肝炎病毒e抗原( Hepatitis B virus e antigen,HBeAg)檢測試劑盒購自上??迫A生物工程公司;實(shí)驗(yàn)所用抗體均購自Abcam公司。

        1.2實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1細(xì)胞培養(yǎng)及化合物干預(yù)將細(xì)胞以1~2×106接種于10 cm培養(yǎng)皿中,所有細(xì)胞均使用含有10%小牛血清的培養(yǎng)基培養(yǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)24 h后,分為3組,金絲桃素以半數(shù)有效濃度0.5 μmol·L-1為終濃度加入實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的培養(yǎng)基中,3TC以半數(shù)有效濃度1.0 μmol·L-1為終濃度加入對照組細(xì)胞的培養(yǎng)基中,去離子水為空白對照加入空白對照組的細(xì)胞的培養(yǎng)基。24 h更換一次培養(yǎng)基,72 h后進(jìn)行指標(biāo)檢測。1.2.2HBV DNA復(fù)制水平檢測使用AxyPrep液體病毒DNA/RNA小量制備試劑盒提取HepG2.2.15細(xì)胞培養(yǎng)基中細(xì)胞分泌的HBV DNA。取各組所提取的DNA樣品30 μg,使用Southern blot檢測HBV DNA的復(fù)制情況,使用地高辛標(biāo)記試劑盒標(biāo)記的HBV DNA探針雜交過夜,化學(xué)發(fā)光顯影。取各組DNA樣品,使用染料法熒光定量PCR,檢測HBV DNA復(fù)制水平。

        1.2.3ELISA 檢測HBsAg 和HBeAg 的抑制率吸取不同藥物處理后的各組細(xì)胞上清,用ELISA 法測定細(xì)胞上清液中的HBsAg 和HBeAg抗原量。

        1.2.4總RNA的提取與目標(biāo)mRNA表達(dá)水平檢測收集各組細(xì)胞,使用 AxyPrep總RNA小量制備試劑盒提取細(xì)胞中的總RNA。取各組所提取的總RNA 10 μg,Northern blot檢測pgRNA表達(dá),地高辛標(biāo)記試劑盒標(biāo)記的pgRNA探針雜交,化學(xué)發(fā)光顯影。取各組所提取的總RNA 1 μg進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,以得到cDNA為模板,使用染料法熒光定量PCR檢測pgRNA及肝富集因子mRNA的表達(dá)水平進(jìn)行檢測,GAPDH為內(nèi)參,熒光定量PCR引物見Tab 1。

        1.2.5總蛋白提取及指標(biāo)檢測將收集細(xì)胞的使用RIPALysis Buffer進(jìn)行重懸(50 mmol·L-1Tris-HCl(pH 7.4)+150 mmol·L-1NaCl+1% NP-40+PMSF),放入液氮中反復(fù)凍融2~3次,離心后取上清液。取各組所提取蛋白20 μg,Western blot檢測肝富集因子NF3β,HNF4α,PPARα/RXRα的表達(dá)水平,β-actin為內(nèi)參基因,SDS-PAGE膠電泳,pvdf膜印跡,脫脂牛奶封閉后,一抗孵育過夜,二抗孵育2 h,化學(xué)發(fā)光顯影。

        Tab 1 Fluorescence quantitative PCR primers

        2 結(jié)果

        2.1金絲桃素對HBV DNA復(fù)制的影響對HBV DNA的Southern blot和熒光定量PCR檢測表明,與空白對照組相比,金絲桃素組與3TC組的HBV DNA的表達(dá)有明顯下調(diào)(P<0.05)。

        2.2金絲桃素對HBsAg 和HBeAg的抑制率ELISA法檢測各組HBsAg 和HBeAg在藥物處理后的表達(dá)變化可見,3TC組、金絲桃素組相較于空白對照組,HBsAg 和HBeAg的數(shù)量明顯下降,抑制率均有升高(P<0.05)。

        2.3金絲桃素對pgRNA的表達(dá)水平的影響Northern blot結(jié)果和熒光定量PCR結(jié)果均顯示金絲桃素組與空白對照組相比,HepG2.2.15 細(xì)胞株pgRNA下降明顯(P<0.05),但3TC組與空白對照組相比,pgRNA表達(dá)無明顯變化(P>0.05)。

        2.4金絲桃素對肝富集因子的影響為了了解pgRNA表達(dá)水平降低的原因,研究分別從mRNA與蛋白質(zhì)水平初步探查了金絲桃素對調(diào)控pgRNA轉(zhuǎn)錄的幾個相關(guān)的肝富集轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)水平的影響。Western blot結(jié)果與熒光定量PCR結(jié)果都表明,金絲桃素組相比于空白對照組,HepG2.2.15細(xì)胞株HNF3β的表達(dá)明顯升高(P<0.05),HNF4α表達(dá)降低(P<0.05),而PPARα/RXRα的表達(dá)沒有明顯變化(P>0.05),而拉米夫定組與空白對照組相比,4種調(diào)控因子均無明顯表達(dá)變化(P>0.05)。

        3 討論

        本研究結(jié)果表明,與空白對照組相比,金絲桃素實(shí)驗(yàn)組中,HepG2.2.15產(chǎn)生的HBV DNA與HBsAg與HBeAg均有下降,證明金絲桃素具有強(qiáng)效抗乙肝病毒活性,但其作用靶點(diǎn)與核苷類化合物并不相同[4],其會明顯降低pgRNA的表達(dá)。而pgRNA不僅是HBsAg與HBeAg的翻譯模板,同時(shí)也是HBV DNA的反轉(zhuǎn)錄模板[10-11]。其表達(dá)量下調(diào),不僅可以減少生成核衣殼的核心蛋白的表達(dá),更能直接減少病毒逆轉(zhuǎn)錄生成新的HBV DNA,因此金絲桃素的作用靶點(diǎn)很可能與pgRNA相關(guān)。pgRNA的下游產(chǎn)物HBs和HBe對pgRNA的生成不具有調(diào)節(jié)作用[12]。pgRNA的表達(dá)由上游的肝富集調(diào)控因子調(diào)控,HNF3β對HBV的復(fù)制有抑制作用,HNF4α和PPARα/RXRα對HBV的復(fù)制起正向調(diào)控的作用[13-15]。為了進(jìn)一步探究金絲桃素如何作用于pgRNA,實(shí)驗(yàn)在藥物干預(yù)后,檢測了HepG2.2.15細(xì)胞中的4種調(diào)控因子表達(dá)水平。結(jié)果顯示,金絲桃素在肝臟細(xì)胞中能使pgRNA表達(dá)下調(diào)的肝富集因子HNF3β蛋白表達(dá)水平升高,使pgRNA表達(dá)上調(diào)的HNF4α蛋白表達(dá)水平下降。而另外兩種調(diào)控因子PPARα/RXRα表達(dá)無變化。這說明金絲桃素有可能作用于調(diào)控pgRNA轉(zhuǎn)錄的肝富集因子HNF3β、HNF4α,使其表達(dá)水平發(fā)生變化,從而使pgRNA的表達(dá)降低。

        (致謝:本實(shí)驗(yàn)在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院肝病研究所完成,在此深表感謝!)

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        Primary research of the effects and target of hypericin in HepG2.2.15 cells

        LAN Tian-yun1,2,FAN Hong1,2,CHEN Yong-bin3,YANG Cui-ping3,ZHAO Xing-wang1,LI Yan1,2

        (1.MedicalFacultyofKunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650032,China;2.theFirstPeople′sHospitalofProvince,Kunming,650032,China; 3.KunmingInstituteofZoology,CAS,Kunming650223,China)

        乙型肝炎病毒;pgRNA;金絲桃素;肝富集轉(zhuǎn)錄因子;HNF3β;HNF4α

        Hepatitis B virus; pregenomic RNA; hypericin; liver enriched transcription factor; HNF3β;HNF4α

        ◇研究簡報(bào)◇

        2016-01-05,

        2016-04-20

        國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(No 81300324);云南省科技應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No 2011FZ282)

        藍(lán)天云(1990-),女,碩士生,研究方向:藥理學(xué),E-mail:lty404@hotmail.com;李巖(1981-),女,博士,主治醫(yī)生,碩士生導(dǎo)師,研究方向:消化內(nèi)科,通訊作者,E-mail:hepatocellular@sina.com

        10.3969/j.issn.1001-1978.2016.07.028

        A文章編號:1001-1978(2016)07-1033-03

        R284.1;R342.2;R373.21;R394.2;R512.62;R978.7

        網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-6-20 11:49網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160620.1149.056.html

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