吳建國(guó),馬利,楊彬君,吳巖斌,吳錦忠,黃家興(.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建福州50;.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建福州50;.香港理工大學(xué)應(yīng)用生物及化學(xué)科技學(xué)系,香港999077)
虎奶菇多糖納米硒對(duì)叔丁基過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用
吳建國(guó)1,馬利2,楊彬君2,吳巖斌1,吳錦忠1,黃家興3
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合研究院,福建福州350122;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建福州350122;3.香港理工大學(xué)應(yīng)用生物及化學(xué)科技學(xué)系,香港999077)
目的觀察虎奶菇多糖納米硒(PTR-SeNPs)對(duì)叔丁基過(guò)氧化氫(t-BHP)誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用。方法不同給藥濃度的PTR-SeNPs作用24 h,5 μmol/L的t-BHP作用HepG2細(xì)胞1 h,建立細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷模型,用MTT法檢測(cè)細(xì)胞活力。結(jié)果10-1~10-4μmol/L的PTR-SeNPs能顯著改善t-BHP對(duì)HepG2細(xì)胞細(xì)胞增殖的抑制作用。結(jié)論P(yáng)TR-SeNPs對(duì)HepG2細(xì)胞氧化損傷具有明顯的保護(hù)作用。
虎奶菇多糖納米硒;叔丁基過(guò)氧化氫;HepG2細(xì)胞;氧化損傷;保護(hù)作用
我們前期研究利用虎奶菇菌核多糖作為封端劑,在亞硒酸鈉(硒源)和抗壞血酸(還原劑)的還原系統(tǒng)中成功制備出一種大小可控且高度穩(wěn)定的新型納米硒,即虎奶菇多糖納米硒(PTR-SeNPs)。研究結(jié)果顯示,以PSP修飾的納米硒具有優(yōu)質(zhì)的生物理化特性,較納米硒分散更均勻,不易聚集[1]。本文研究PTR-SeNPs對(duì)t-BHP誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用。
1.1 材料PTR-SeNPs(香港理工大學(xué)應(yīng)用生物及化學(xué)科技學(xué)系黃家興副教授制備并提供,初始濃度為1.29 mol/L);HepG2細(xì)胞(美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)(ATCC細(xì)胞庫(kù));磷酸鹽緩沖鹽溶液PBS、DMEM培養(yǎng)液、胰蛋白酶(美國(guó)Hyclone公司);胎牛血清FBS(美國(guó)Gibco公司);0.22 μm微孔濾膜(美國(guó)Corning公司);3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽(MTT)、叔丁基過(guò)氧化氫(t-BHP)(美國(guó)Sigma公司);二甲基亞砜DMSO、青霉素-鏈霉素雙抗試劑(北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限公司)。
1.2 儀器BCD-518WSA冰箱(中國(guó)海爾集團(tuán)有限公司);SW-CJ-1FDA超凈工作臺(tái)(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司);YXQ-LS-70A立式壓力蒸汽滅菌器(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);Eppendorf移液器、5417R高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司);Anke TDL-50B離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);HF212UV CO2培養(yǎng)箱(香港Heal Force公司);LX-800酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-tek公司);P.O.Box 649 CO2恒溫培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo公司)。
2.1 含藥培養(yǎng)液的制備取PTR-SeNPs、t-BHP用含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液(含1%青霉素-鏈霉素)稀釋后,配置成不同終濃度的含藥培養(yǎng)液,以0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾除菌后密封,保存于4℃,備用。
2.2 HepG2細(xì)胞培養(yǎng)HepG2細(xì)胞置于含10% FBS的DMEM培養(yǎng)液(含1%青霉素-鏈霉素)的培養(yǎng)瓶中,在37℃、5%CO2空氣飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱中貼壁培養(yǎng)。
2.3 PTR-SeNPs和t-BHP對(duì)HepG2細(xì)胞增殖的影響取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞,于96孔板中每孔接種1×105/mL細(xì)胞懸液100 μL,每組6個(gè)復(fù)孔,孵育24 h后,加入10-4、10-3、10-2、10-1、1、10 μmol/L的PTR-SeNPs,或含t-BHP終濃度為0、2.5、5、10、20、40、60、80、120、240 μmol/L的完全培養(yǎng)基,每孔100 μL作用1和2 h后,吸棄各孔培養(yǎng)基,分別加入100 μL的1 mg/mL MTT,37℃繼續(xù)孵育4 h,小心吸去上清液,每孔加入150 μL的DMSO,振蕩10 min,用酶聯(lián)免疫分析儀在570 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)各孔光密度(OD)值。根據(jù)下式計(jì)算細(xì)胞的增殖抑制率:
2.4 PTR-SeNPs對(duì)HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞,于96孔板中每孔接種1×105/ml細(xì)胞懸液100 μL,每組6個(gè)復(fù)孔,貼壁24 h,進(jìn)行分組??瞻捉M繼續(xù)以100 μL的培養(yǎng)基孵育24 h,不加任何干預(yù)因素;模型組以100 μL培養(yǎng)基培養(yǎng)23 h后,改換含等體積的5 μmol/L的t-BHP培養(yǎng)基溶液繼續(xù)培養(yǎng)1 h;PTRSeNPs給藥組在細(xì)胞培養(yǎng)體系中,加入100 μL的1、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5mol/L的PTR-SeNPs干預(yù)23 h,改換50 μL的10 μmol/L的t-BHP和50 μL的2×10-4、2×10-3、2×10-2、2×10-1、2、20 mol/L的PTR-SeNPs培養(yǎng)1 h,加入20 μL 5%的MTT鹽酸緩沖鹽溶液,37℃孵育4 h,去除上清液,加入150 μL的DMSO溶液振蕩10 min,使結(jié)晶物充分溶解,置入用酶聯(lián)免疫分析儀在570 nm處檢測(cè)吸光度值,計(jì)算各組的細(xì)胞活力。
3.1 PTR-SeNPs和t-BHP對(duì)HepG2細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用見(jiàn)表1。
表1 不同濃度PTR-SeNPs對(duì)HepG2細(xì)胞增殖的影響
表1顯示不同給藥濃度的PTR-SeNPs均能顯著抑制細(xì)胞的增殖(P<0.001),當(dāng)濃度為10-4~1 μmol/L時(shí),對(duì)HepG2細(xì)胞具有一定的抑制作用,抑制率為11.86%~17.80%。當(dāng)濃度為10 μmol/L,PTRSeNPs對(duì)HepG2細(xì)胞的抑制作用較強(qiáng),抑制率達(dá)到36.44%。圖1顯示藥物作用1 h后,不同濃度的t-BHP均能顯著抑制HepG2細(xì)胞的增殖(P<0.001),呈劑量依賴關(guān)系;藥物作用2 h后,t-BHP給藥濃度≤60 μmol/L時(shí),對(duì)細(xì)胞增殖的抑制作用隨著濃度的增加而增強(qiáng)(P<0.001),呈劑量依賴關(guān)系,但當(dāng)給藥劑量大于此濃度,抑制率均大于90%,劑量依賴關(guān)系不明顯。綜合考慮,本實(shí)驗(yàn)采用5μmol/L的t-BHP作用時(shí)間1 h,其抑制率為37.06%(P<0.001)作為HepG2細(xì)胞氧化損傷模型建立的條件。
3.2 PTR-SeNPs對(duì)HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用見(jiàn)表2。由表2可知,當(dāng)PTR-SeNPs終濃度為10 μmol/L時(shí),對(duì)HepG2細(xì)胞有顯著抑制作用,其細(xì)胞活力顯著低于模型組(P<0.01)。當(dāng)給藥濃度為1 μmol/L時(shí),其細(xì)胞活力與模型組無(wú)顯著性差異。當(dāng)PTR-SeNPs給藥濃度≤10-1,其細(xì)胞活力大于模型組,具有明顯的保護(hù)作用。細(xì)胞活力隨著濃度的降低,細(xì)胞活力增強(qiáng),與PTR-SeNPs本身對(duì)HepG2細(xì)胞具有一定的抑制作用有關(guān)。
圖1 不同濃度的t-BHP對(duì)HepG2細(xì)胞增殖抑制作用圖
表2 不同濃度PTR-SeNPs對(duì)t-BHP誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞氧化損傷的保護(hù)作用
近年來(lái),納米硒替代無(wú)機(jī)硒的研究引起了廣泛的關(guān)注,因其具有生物利用度高、活性強(qiáng)、毒性低的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)納米硒的體內(nèi)活性研究結(jié)果表明,灌胃給予納米硒能夠明顯減小因環(huán)磷酰胺引起的Swiss albino小鼠肝損傷及基因毒性,主要表現(xiàn)為顯著降低小鼠體內(nèi)的MDA和ROS水平,提高GSH含量,恢復(fù)抗氧化酶活性,減少染色體畸變以及淋巴球和骨髓的DNA損傷[2]。本研究結(jié)果證實(shí)PTR-SeNPs能顯著改善t-BHP誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化損傷。
[1]WU H L,LI X L,LIU W,et al.Surface decoration of selenium nanoparticles by mushroom polysaccharide-protein complexes to achieve enhanced cellular uptake and anti-cancer activity[J].J Mater Chem,2012,22(19):9602-9610.
[2]BHATTACHARJEE A,BASU A,GHOSH P,et al.Protective effect of Selenium nanoparticle against cyclophosphamide induced hepatotoxicity and genotoxicity in Swiss albino mice[J].J Biomater Appl,2014,29(2):303-317.
R285.5
A
1000-338X(2017)01-0045-02
2017-01-03
吳建國(guó)(1982—),男,助理研究員,主要從事藥用真菌的藥效物質(zhì)研究。
黃家興(1979—),男,副教授。E-mail:kahing.wong@polyu. edu.hk