王 鵬 郭志坤
缺血性心臟病、心臟手術(shù)后心功能不全最主要的病理基礎(chǔ)之一為心肌缺血再灌注損傷(IR),一旦出現(xiàn)IR,將會影響臨床治療效果,對于如何防治IR成為醫(yī)學(xué)研究熱點課題。近年有研究報道,中藥提取物黃連素(berbreine,BBR)可調(diào)控IR及促進炎癥因子水平下降,這為臨床治療提供了一種治療思路[1]。為了進一步探討其應(yīng)用價值,本研究就黃連素對H9c2心肌細胞缺氧損傷大鼠的巨噬細胞功能的調(diào)控作用及效果進行了探索。
1.1材料 本研究涉及的材料主要包括RMPI培養(yǎng)基、胎牛血清、巨噬細胞高遷移率族蛋白(HMGB1)抗體、CCK-8試劑盒、羊抗兔二抗抗體、羅丹明123、二甲基亞砜、胰蛋白酶等。
1.2方法
1.2.1細胞培養(yǎng) 從SD大鼠股骨骨髓前體細胞取原代培養(yǎng)骨髓性巨噬細胞(Bone marrow-derived macrophages,BMDM),以巨噬細胞集落因子 100 ng/ml刺激,持續(xù)6 d,誘導(dǎo)成研究所需BMDM;以RMPI1640培養(yǎng)基培養(yǎng)H9c2心肌細胞,并輔之以胎牛血清(10%),放于37℃、5%CO2溫度計飽和濕度下,并完成心肌細胞生長及傳代。
1.2.2吸光度值檢測 采用CCK-8試劑盒檢測。單獨培養(yǎng)(僅BMDM)、聯(lián)合培養(yǎng)(BMDM+大鼠H9c2心肌細胞)均經(jīng)10μmol/L BBR處理24 h。聯(lián)合培養(yǎng)下,誘導(dǎo)成熟BMDM且消化心肌細胞重懸后,種植在BMDM孔板,根據(jù)每孔6×103個種植,共計96孔,經(jīng)BBR處理后,加入稀釋后的CCK-8,每孔均加入,孵育2~4 h,以紫外分光光度計檢測吸光度值。
1.2.3HMGB1檢測 以3×106個/孔,將大鼠BMDM種植在6孔板,經(jīng)10μmol/L BBR處理24 h,在4℃下用蛋白酶抑制劑細胞裂解液(RIPA)進行40 min裂解,每孔加入120μl裂解液,收集后離心15 min,速率12 000 r/min,取上清液,用BCA法測定濃度。樣本經(jīng)電泳后轉(zhuǎn)膜,3%BSA封閉,加一抗孵育過夜,溫度4℃,TBST進行3次洗滌,加入二抗,室溫下孵育2 h,洗滌后顯影。
1.2.4炎性因子測定 利用Elisa法檢測細胞炎性因子IL-6與IL-1β。
1.2.5H9c2細胞凋亡水平測定 用流式細胞儀測定H9c2細胞凋亡水平,聯(lián)合培養(yǎng)細胞在24孔板,用BBR處理24 h,收集H9c2細胞,離心洗滌,用雙染標記細胞后,用流式細胞儀檢測細胞凋亡情況,重復(fù)3次,取均值。
1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 22.0處理數(shù)據(jù);計量資料以x±s)表示,采用t檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1不同培養(yǎng)細胞經(jīng)BBR處理前后心肌細胞活性比較 單獨培養(yǎng)BMDM、聯(lián)合培養(yǎng)(BMDM+大鼠H9c2心肌細胞)經(jīng)10μmol/L BBR處理均無毒性作用(均P>0.05)。見表1。
表1 BBR處理前后心肌細胞活性情況比較/(x±s)%
表1 BBR處理前后心肌細胞活性情況比較/(x±s)%
與處理前比較,*P>0.05;聯(lián)合培養(yǎng)與單獨培養(yǎng)比較,△P>0.05
組別 處理前 處理后t P單獨培養(yǎng) 95.45±0.43 94.83±0.55*>0.05 >0.05 0.2011>0.05聯(lián)合培養(yǎng) 93.84±1.47△94.74±0.52*△0.1992>0.05 t 0.8932 0.0983 P
2.2HMGB1、炎性因子水平比較 與BBR處理前比較,處理后可顯著降低HMGB1與炎性因子水平(均P<0.05)。見表2。
表2 處理前后HMGB1、炎性因子水平比較/±s,pg/ml
表2 處理前后HMGB1、炎性因子水平比較/±s,pg/ml
處理時間 HMGB1 IL-6 IL-1β處理前689.53±58.77 576.45±20.35 860.53±20.34處理后 400.30±43.26 302.31±43.29 568.64±72.12 t 13.2093 12.1092 14.0027 P <0.05 <0.05 <0.05
2.3對巨噬細胞凋亡的調(diào)控效果 聯(lián)合培養(yǎng)中,10 μmol/L BBR處理后,可降低H9c2細胞熒光強度與心肌細胞凋亡率,即可調(diào)控巨噬細胞而降低缺氧細胞凋亡。見表3。
表3 聯(lián)合培養(yǎng)不同條件處理下心肌細胞凋亡指標比較/±s
表3 聯(lián)合培養(yǎng)不同條件處理下心肌細胞凋亡指標比較/±s
組別 熒光強度(AU) 凋亡率(%)缺氧組124.47±20.46 4.89±0.23 BBR處理組 59.65±8.44 1.74±0.06 t 4.3021 2.3894 P <0.05 <0.05
溶栓、冠脈介入及冠脈搭橋手術(shù)均屬于治療心肌梗死常用的手段,但在血管化后容易引發(fā)心肌缺血再灌注損傷,對預(yù)后會造成不利影響[2],如何降低心肌梗死治療后IR發(fā)生成為研究的熱點。心肌細胞凋亡屬于IR主要病理變化,長期心肌細胞凋亡會造成心肌舒張功能下降,進展后會合并心肌收縮功能障礙。因此,減少IR期心肌細胞損傷可作為預(yù)防這類不良事件的關(guān)鍵。
HMGB1是一類結(jié)合DNA的核內(nèi)蛋白,對維持基因組穩(wěn)定有著重要作用,當(dāng)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)、細胞損傷后,細胞穩(wěn)態(tài)被破壞時,從細胞中釋放出來,伴隨細胞壞死,主動表達增高,經(jīng)細胞漿釋放,多見于免疫細胞[3],比如巨噬細胞,為此,該因子的升高與釋放能促進機體抗炎與免疫功能調(diào)節(jié)。此外,該因子自身也有調(diào)控其他炎癥因子分泌的作用,可見有著復(fù)雜的病理生理功能[4]。BBR屬于傳統(tǒng)中藥黃連活性成分,證實有多類藥理效果,可調(diào)節(jié)機體糖代謝、脂肪代謝,在糖尿病、腎病中治療均有應(yīng)用,但其主要應(yīng)用領(lǐng)域為抗心血管氧化損傷,可影響P13K-Akt信號通路,影響心肌細胞自噬水平,降低缺血再灌注損傷,從而保護心肌細胞[5]。
在本研究中,將單純 BMDM、BMDM聯(lián)合大鼠H9c2心肌細胞培養(yǎng)進行了比較,結(jié)果顯示,單獨培養(yǎng)與聯(lián)合培養(yǎng)經(jīng)10μmol/L BBR處理均無毒性作用,可顯著降低HMGB1與炎性因子水平(均P<0.05);聯(lián)合培養(yǎng)中,10μmol/L BBR處理后,可調(diào)控巨噬細胞而降低缺氧細胞凋亡。
綜上所述,H9c2心肌細胞缺氧損傷大鼠用BBR處理有一定的調(diào)控巨噬細胞與促炎癥功能,進而達到修復(fù)缺損心肌細胞的作用,值得進一步探索。