劉宴娟 祁愛蓉 路 遙 李順民
(1 廣州中醫(yī)藥大學第四臨床醫(yī)學院腎病科,廣東省深圳市 518033,電子郵箱:851534964@qq.com;2 南方醫(yī)科大學深圳醫(yī)院腎內(nèi)科,廣東省深圳市 518033)
雷公藤提取物因具有糖皮質(zhì)激素樣藥理作用而無激素樣副作用[1],而被廣泛用于治療腎臟疾病及多種免疫性疾病,且療效顯著[2]。但其有較高的生殖毒性,發(fā)生率達14.1%~22.5%[3-4],其生殖毒性可導致女性月經(jīng)不調(diào),甚至閉經(jīng)。研究表明,對于在育齡期接受雷公藤治療的女性患者,早期應用雌孕激素干預治療可保護其卵巢功能。黃體酮作為卵巢分泌的孕激素,可改善雌激素水平和黃體功能,治療藥源性閉經(jīng)[5]。本研究通過采用雷公藤甲素干預體外培養(yǎng)的倉鼠卵巢細胞,觀察細胞凋亡程度,探討其對細胞凋亡的作用機制,同時觀察黃體酮對雷公藤甲素所致倉鼠卵巢細胞凋亡的保護作用。
1.1 實驗試劑及儀器 中國倉鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)細胞(上海中科院細胞庫,批號:GNHa3),杜氏改良伊格爾培養(yǎng)基(Dulbecco′s modified Eagle medium,DMEM;美國Gibco公司,批號:C11995500BT),胎牛血清(杭州四季青公司,11011-8611),青霉素-鏈霉素溶液(雙抗;美國Gibco公司,批號:15140-122),胰酶(美國Gibco公司,批號:12605-028),杜氏磷酸緩沖液(Dulbecco′s phosphate-buffered saline,DPBS;美國HyClone公司,批號:SH30256.01),膜聯(lián)蛋白Ⅴ-異硫氰酸熒光素(annexin Ⅴ-fluorescein isothiocyanate,Annexin Ⅴ-FITC)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)雙染細胞凋亡檢測試劑盒(凱基公司,批號:KGA108),雷公藤甲素、黃體酮(純度≥98%)均購自南京春秋生物工程有限公司(批號:38748-32-2、180522A),兔抗試劑盒Ⅰ抗、Ⅱ抗(美國ProteinSimple公司,批號:PS-ST01-8、SM-W002-1),細胞培養(yǎng)箱(三洋電機株式會社,型號:MCO-18AIC),離心機(上海盧湘儀離心機,型號:TDZ4-WS),流式細胞儀(美國BD公司,型號:Accuri C6),蛋白印跡儀(美國ProteinSimple公司,型號:WesS/N:WS-2494)。
1.2 實驗方法
1.2.1 細胞分組及培養(yǎng):將CHO細胞接種于含10%胎牛血清及1%雙抗的DMEM培養(yǎng)基中,隨機分成對照組、黃體酮組、雷公藤甲素組和雷公藤甲素+黃體酮組,分別加入等量的DMEM培養(yǎng)液、0.05 μg/ml黃體酮、0.05 μg/ml雷公藤甲素、0.05 μg/ml雷公藤甲素+0.05 μg/ml黃體酮進行干預,每組設置3個復孔,其中雷公藤甲素、黃體酮臨用時應用DMEM培養(yǎng)液稀釋成所需濃度。將細胞置于37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),分別于干預后6 h、12 h收集細胞進行后續(xù)實驗。
1.2.2 流式細胞術檢測細胞凋亡:收集細胞,在20℃下1 500 r/min 離心5 min;加入500 μl DPBS沉淀洗滌細胞1 min;加入500 μl緩沖液重懸細胞;加入5 μl Annexin V-FITC和5 μl PI,混勻;室溫下避光孵育15 min;1 h內(nèi)上機檢測,按常規(guī)標準判定結果。
1.2.3 蛋白印跡法檢測細胞外信號調(diào)控的蛋白激酶磷酸化水平及即早基因c-fos表達水平:收集細胞后應用裂解液裂解30 min,冰上進行操作。收集裂解后的細胞到EP管,蛋白定量法測定細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、即早基因c-fos蛋白水平,95℃~100℃煮沸5 min,即為樣本蛋白。每個泳道加入蛋白樣品10 μg,經(jīng)10%聚丙烯酰胺凝膠電泳后,利用濕法將蛋白轉(zhuǎn)移至膜上,用含5%脫脂奶粉封閉1 h,分別加入對應Ⅰ抗4℃孵育過夜,洗膜3次后,加入對應Ⅱ抗室溫搖床孵育2 h,洗膜3次,發(fā)光顯影,定影后進行分析。
1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析面。計量資料以(x±s)表示,比較采用t檢驗或方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 4組CHO細胞凋亡率比較 干預后6 h,雷公藤甲素組、雷公藤甲素+黃體酮組細胞凋亡率均高于對照組和黃體酮組(均P<0.05),而雷公藤甲素+黃體酮組細胞凋亡率低于雷公藤甲素組(P<0.05)。干預后12 h,雷公藤甲素組細胞凋亡率高于對照組和黃體酮組(P<0.05),但雷公藤甲素+黃體酮組細胞凋亡率與雷公藤甲素組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。雷公藤甲素組干預后6 h與12 h細胞凋亡率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),而雷公藤甲素+黃體酮組干預后12 h的細胞凋亡率低于干預后6 h(P<0.05)。見表1。
表1 4組CHO細胞凋亡率比較(x±s,%)
注:與對照組相比,*P<0.05;與黃體酮組相比,△P<0.05;與雷公藤甲素組相比,#P<0.05。
2.2 4組CHO細胞ERK磷酸化及c-fos蛋白表達水平比較 雷公藤甲素組的ERK磷酸化水平低于對照組,c-fos水平高于對照組(P<0.05);黃體酮組的ERK磷酸化水平、c-fos水平均低于對照組(P<0.05);雷公藤甲素+黃體酮組的ERK磷酸化水平、c-fos水平均低于對照組、雷公藤甲素組(P<0.05),見圖1。
雷公藤又名斷腸草,屬衛(wèi)矛科一年生藤本植物,具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎等藥理作用,臨床主要用于治療自身免疫性疾病,其療效較好,但副作用也較多。雷公藤主要化學成分包括雷公藤二萜(如雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯酮)、三萜(如雷公藤紅素、雷公藤內(nèi)酯甲)和雷公藤生物堿(如雷酚內(nèi)酯、雷公藤次堿)等。雷公藤甲素既是發(fā)揮藥理作用的主要活性成分,也是主要的毒性成分。雷公藤甲素可通過擾亂正常的內(nèi)分泌狀態(tài)致相關因子含量變化從而引起一系列損傷,其中包括生殖系統(tǒng)損害,這限制了雷公藤制劑的臨床應用[6-7]。本研究結果顯示,干預后6 h、12 h雷公藤甲素組細胞凋亡率均高于對照組(均P<0.05),且雷公藤甲素組6 h與12 h細胞凋亡率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),即隨雷公藤甲素處理細胞時間延長,細胞凋亡率并不增加,提示雷公藤甲素可致CHO細胞凋亡,但并不具有時間效應。
蛋白磷酸化對外界信號具有級聯(lián)放大作用,在胞內(nèi)介導胞外信號時具有專一應答性,且調(diào)節(jié)速度快,其也是細胞外信號影響細胞基因表達調(diào)控的重要通路,對外界信號的持續(xù)反應起重要作用?;罨慕z裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通過磷酸化核轉(zhuǎn)錄因子、細胞骨架蛋白及酶類等參與調(diào)節(jié)細胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化及凋亡,而ERK為MAPK 家族的信號通路之一,包括ERK1和ERK2兩個亞型。雌激素可激活細胞中MAPK的活性,并產(chǎn)生一系列的反應。c-fos是調(diào)控細胞對外界刺激進行快速反應的即早基因之一,其轉(zhuǎn)錄和翻譯不需要新蛋白質(zhì)的合成[8]。本研究結果顯示,雷公藤甲素組ERK磷酸化水平較對照組降低,c-fos水平較對照組升高(均P<0.05),提示雷公藤可能通過引起ERK/c-fos異常表達導致CHO細胞凋亡。
黃體酮作為卵巢分泌的孕激素,能夠維持女性正常的生理周期,臨床上常被用于治療月經(jīng)失調(diào)、功能性子宮出血、黃體功能不足、先兆流產(chǎn)和習慣性流產(chǎn)等[9-11]。研究表明,對于服用雷公藤的育齡期女性患者,早期應用雌孕激素類藥物對保護卵巢功能有一定的療效,其中黃體酮作為最常用的激素藥物,可改善雌激素水平和黃體功能,治療藥源性閉經(jīng)[12]。本研究結果顯示,雷公藤甲素+黃體酮組干預后6 h的細胞凋亡率低于雷公藤甲素組(P<0.05),且干預后12 h的細胞凋亡率低于干預后6 h(P<0.05),說明黃體酮對雷公藤甲素所致CHO細胞損害具有保護功能。
綜上所述,雷公藤甲素可致CHO細胞凋亡,可能與其引起ERK/c-fos異常表達有關,但延長雷公藤甲素處理細胞的時間并不增加細胞凋亡程度。黃體酮對雷公藤甲素所致倉鼠卵巢細胞損害具有保護功能。