李偉文，藍(lán)秀，黎媛，孫蕾，呂祝慶

（溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，浙江 麗水 323000）

人肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞（human pulmonary microvascular endothelial cells，HPMVECs）是構(gòu)成肺泡-毛細(xì)血管屏障的重要成分。在肺炎癥性疾病中，內(nèi)毒素誘導(dǎo)的HPMVECs損傷是導(dǎo)致肺泡-毛細(xì)血管屏障破壞，最終導(dǎo)致急性肺損傷，甚至導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征的重要原因之一[1-2]，預(yù)防和治療HPMVECs損傷是降低患者病死率的重要手段[2-3]。丹酚酸A（salvi-anolic acid A，Sal A）是從丹參根莖中提取的重要活性成分，具有清除氧自由基、降低細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激、減少細(xì)胞損傷的作用[4-5]。本研究以脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）作為誘導(dǎo)劑，構(gòu)建HPMVECs損傷模型，觀察Sal A對LPS誘導(dǎo)的HPMVECs損傷的保護(hù)作用，探討其可能的作用機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 材料 HPMVECs購于美國ScienCell公司，Sal A、MTT、RPMI 1640培養(yǎng)基購于美國Sigma公司，10%胎牛血清購于美國Gibco公司，ROS檢測試劑盒和JC1試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司，線粒體蛋白提取試劑盒購于上海貝博生物科技有限公司，Beclin1、LC3 II/I、PINK1、Parkin和Tubulin單克隆抗體購于美國CST公司。

1.2 方法

1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)：HPMVECs用含鏈霉素、氯霉素和10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基傳代，培養(yǎng)于37 ℃、5% CO2、飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱中。細(xì)胞融合達(dá)80%以上時(shí)傳代，取第4～第8代細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 細(xì)胞增殖檢測：按照文獻(xiàn)[6]方法，以細(xì)胞密度為2×104/mL接種于96孔板，每孔200 μL，次日換無血清培養(yǎng)基。用0.5、2.5、5、10、25、50 μmol/L Sal A處理48 h；分為4組：對照組、Sal A組、LPS組、LPS+Sal A組，Sal A組用終濃度為50 μmol/L的Sal A處理，LPS組用終濃度為10 μg/mL LPS處理，LPS+Sal A組用10 μg/mL的LPS和50 μmol/L的Sal A共培養(yǎng)，對照組不加藥，并設(shè)置空白對照為調(diào)零孔，每組設(shè)置6個(gè)復(fù)孔，繼續(xù)培養(yǎng)24 h、48 h和72 h。經(jīng)上述處理后，每孔加入20 μL MTT試劑，加入二甲基亞砜后，用酶聯(lián)免疫檢測儀在492 nm波長處測各孔的吸光度值（A值）。細(xì)胞相對存活率=（受試組A值-空白對照A值）/（對照組A值-空白對照A值）×100%。

1.2.3 ROS相對含量和線粒體膜電位檢測：按上述分組，繼續(xù)培養(yǎng)48 h后，按照ROS試劑盒檢測方法，用終濃度為10 μmol/L的DCFH-CA重懸細(xì)胞，置入37 ℃細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育20 min，以無血清細(xì)胞培養(yǎng)液洗滌3次后，用流式細(xì)胞技術(shù)分析細(xì)胞內(nèi)ROS含量改變。按照J(rèn)C1試劑盒說明書操作方法收集1×106個(gè)細(xì)胞，用JC1染色緩沖液洗滌2次，加入10 μg/mL的JC1試劑，置入37 ℃細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)孵育20 min，用流式細(xì)胞儀檢測紅色熒光強(qiáng)度改變。以對照物為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算各組ROS和JC1的相對含量。

1.2.4 蛋白提取及濃度測定：按上述分組繼續(xù)培養(yǎng)48 h后，棄上清，用預(yù)冷PBS漂洗2次，加入120～150 μL RIPA裂解液冰上裂解10～15 min，4 ℃離心機(jī)12000 r/min離心15 min，取上清，即為細(xì)胞總蛋白。根據(jù)線粒體提取試劑盒說明書，將各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h后，收集細(xì)胞，加入200 μL試劑A，冰上靜置10 min，勻漿后，離心，取上清液，11000×g離心后，棄上清，加入試劑B，再次離心后，取沉淀物，加入100 μL的裂解液，收集線粒體蛋白。采用BCA法檢測細(xì)胞總蛋白和線粒體蛋白濃度。

1.2.5 免疫印跡法檢測細(xì)胞及線粒體自噬蛋白改變：取20 μg細(xì)胞總蛋白或者線粒體蛋白4%～12%聚丙烯酰胺梯度凝膠電泳分離，電轉(zhuǎn)至PVDF膜，3%脫脂牛奶室溫封閉30～60 min。加入一抗（Beclin1、LC3 II/I、PINK1、Parkin和Tubulin），4 ℃孵育過夜；PBST緩沖液洗滌3次，每次8～10 min，加入HRP標(biāo)記二抗，室溫孵育1～2 h，PBST緩沖液洗膜3次，每次8～10 min，用ECL試劑發(fā)光、顯影和定影，Image J軟件進(jìn)行蛋白顯帶顏色深淺和面積計(jì)算，以Tubulin為內(nèi)參。上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以±s表示，采用單因素方差分析和重復(fù)測量資料方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

圖1 Sal A對HPMVECs相對存活率的影響

圖2 Sal A對LPS誘導(dǎo)HPMVECs損傷的影響

2.1 Sal A抑制LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷作用 圖1顯示以終濃度為0.5、2.5、5、10、25、50 μmol/L的Sal A處理HPMVECs 48 h后，細(xì)胞增殖無顯著抑制，與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。圖2顯示，50 μmol/L Sal A處理24 h、48 h和72 h后，細(xì)胞相對存活率無明顯降低，與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。10 μg/mL LPS處理24 h、48 h和72 h后，細(xì)胞相對存活率降低；與LPS組比，LPS+Sal A組24 h、48 h和72 h時(shí)細(xì)胞相對存活率顯著增高（P＜0.05），但低于對照組（P＜0.05）。

2.2 Sal A對LPS誘導(dǎo)HPMVECs的ROS含量和線粒體膜電位的影響 ROS活性檢測結(jié)果顯示：LPS組較對照組顯著增高（P＜0.05），Sal A組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），LPS+Sal A組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但低于LPS組（P＜0.05）。線粒體膜電位檢測結(jié)果顯示：LPS組較對照組顯著降低（P＜0.05），Sal A組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），LPS+Sal A組顯著低于對照組，高于LPS組（P＜0.05）。見表1。

2.3 Sal A調(diào)節(jié)LPS誘導(dǎo)線粒體自噬水平 細(xì)胞自噬蛋白檢測結(jié)果：Sal A組LC3- II/I、Beclin1、PINK1和Parkin相對表達(dá)量與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），LPS組LC3- II/I、Beclin1、PINK1和Parkin蛋白相對表達(dá)量較對照組均顯著增高（P＜0.05），LPS+Sal A組LC3- II/I、Beclin1、PINK1和Parkin蛋白相對表達(dá)量與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但低于LPS組（P＜0.05）。見表2。線粒體自噬蛋白檢測結(jié)果：Sal A組PINK1和Parkin相對表達(dá)量與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），LPS組PINK1和Parkin蛋白相對表達(dá)量與對照組比均顯著增高（P＜0.05）；LPS+Sal A組PINK1和Parkin蛋白相對表達(dá)量與對照組比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但低于LPS組（P＜0.05）。見表3。

表1 各組ROS含量和線粒體膜電位比較（n=3，±s）

表1 各組ROS含量和線粒體膜電位比較（n=3，±s）

與對照組比：aP＜0.05；與LPS組比：bP＜0.05

3 討論

LPS誘導(dǎo)的HPMVECs炎性損傷模型是目前常用的體外模擬肺泡-毛細(xì)血管屏障損害模型[2]。本研究以該模型作為工具，分析Sal A對LPS誘導(dǎo)細(xì)胞炎性損傷的保護(hù)作用，結(jié)果顯示，10 μg/mL LPS處理HPMVECs 24 h后，細(xì)胞相對存活率顯著降低，且隨著時(shí)間的延長，細(xì)胞相對存活率逐漸下降，說明10 μg/mL LPS成功構(gòu)建細(xì)胞損傷模型；終濃度為0.5、2.5、5、10、25、50 μmol/L的Sal A對HPMVECs無顯著抑制作用。以終濃度為50 μmol/L的Sal A與LPS共同處理HPMVECs后，細(xì)胞相對存活率較LPS組顯著增加，說明Sal A具有抑制LPS誘導(dǎo)HPMVECs損傷作用。

線粒體是機(jī)體能量代謝的中心，是細(xì)胞內(nèi)ROS的主要來源之一[7]。適量的ROS有利于細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)、基因表達(dá)的啟動，促進(jìn)增殖和分化，但過量ROS誘發(fā)氧化應(yīng)激導(dǎo)致線粒體功能異常、細(xì)胞損傷、凋亡[8-9]。有學(xué)者認(rèn)為線粒體損傷初期通過正反饋調(diào)節(jié)途徑，誘發(fā)ROS爆發(fā)性增高，導(dǎo)致線粒體膜電位改變；靶向性降低細(xì)胞內(nèi)ROS，可顯著抑制線粒體功能異常[9-10]。本研究中，10 μg/mL LPS處理HPMVECs 48 h后，細(xì)胞內(nèi)ROS含量顯著增高，線粒體膜電位顯著降低，提示LPS誘導(dǎo)線粒體損傷。50 μmol/L的Sal A顯著抑制LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)ROS含量增高和線粒體膜電位下降，與文獻(xiàn)[5，11]報(bào)道一致。

表2 各組細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白表達(dá)比較（n=3，±s）

表2 各組細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白表達(dá)比較（n=3，±s）

與對照組比：aP＜0.05；與LPS組比：bP＜0.05

表3 各組線粒體PINK1和Parkin蛋白表達(dá)比較（n=3，±s）

表3 各組線粒體PINK1和Parkin蛋白表達(dá)比較（n=3，±s）

與對照組比：aP＜0.05；與LPS組比：bP＜0.05

線粒體自噬是細(xì)胞通過自噬清除損傷線粒體的過程，能夠介導(dǎo)氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞損傷[9，12]。ROS增加細(xì)胞內(nèi)PINK1表達(dá)，并使PINK1募集Parkin于線粒體上，促進(jìn)自噬體吞噬損傷的線粒體[13]；而氧化清除劑N-乙酰半胱氨酸通過清除細(xì)胞內(nèi)ROS，抑制LC3- II/LC3-I和PINK1表達(dá)[14]。FENG等[15]發(fā)現(xiàn)抑制過氧硝酸鹽誘導(dǎo)的線粒體自噬能抑制腦缺血再灌注損傷。TANG等[16]發(fā)現(xiàn)人參皂苷通過調(diào)控線粒體自噬平衡，抑制糖氧缺乏誘導(dǎo)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞損傷。鄭麗云等[17]研究發(fā)現(xiàn)紅景天苷能夠通過線粒體自噬抑制糖氧缺乏星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷。本研究結(jié)果顯示，與對照組相比，LPS組LC3- II/I、Beclin1、PINK1、Parkin表達(dá)顯著增高，說明LPS處理后細(xì)胞內(nèi)自噬水平增加，而用LPS和Sal A共培養(yǎng)后，LC3- II/I、Beclin1、PINK1、Parkin表達(dá)降低，說明Sal A拮抗LPS誘導(dǎo)線粒體自噬。進(jìn)一步提取線粒體蛋白，證實(shí)Sal A顯著降低LPS誘導(dǎo)的PINK1、Parkin表達(dá)。

綜上所述，本研究證實(shí)Sal A對LPS誘導(dǎo)的HPMVECs具有保護(hù)作用，但由于實(shí)驗(yàn)過程中未應(yīng)用陽性對照，僅反映了Sal A降低了LPS誘導(dǎo)的ROS含量，穩(wěn)定了線粒體膜電位和降低了線粒體自噬水平，仍無法證實(shí)三者及其相互關(guān)系在Sal A抑制LPS誘導(dǎo)HPMVECs損傷中的作用機(jī)制，仍需進(jìn)一步研究。

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