謝山周 王佳慧 虞芳梅 黃敏華 黃海冰 韋慧玲 劉海微 趙越超 曹振(通訊作者)
(桂林醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)學(xué)院 廣西 桂林 541100)
氧化應(yīng)激(Oxidative Stress,OS)是指機(jī)體內(nèi)的氧化與抗氧化功能失衡,是機(jī)體氧自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用,并被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個(gè)重要因素[1]。茶多酚具有強(qiáng)的氧自由基清除能力[2]。因此,本實(shí)驗(yàn)通過檢測受氧化應(yīng)激損傷的體外培養(yǎng)成骨細(xì)胞在茶多酚(Tea PolyPhenols,TPs)干預(yù)下的增殖活性和成骨分化相關(guān)指標(biāo),來確定可對抗細(xì)胞損傷的茶多酚最佳濃度,并探明其過程和氧化應(yīng)激方面的機(jī)理,為茶多酚在相關(guān)骨病的治療藥物開發(fā)上提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
用完全培養(yǎng)基配制不同終濃度的茶多酚母液(10 ~1μg/mL、100μg/mL、101μg/mL)。用磷酸鹽緩沖液(PhosPhate Buffered Saline,PBS)配成終濃度為10 ~5mol/L 的過氧化氫(hydrogen Peroxide,H2O2)。
H2O2 處理成骨細(xì)胞作為對照組,在H2O2 處理的基礎(chǔ)上分別添加不同濃度的茶多酚母液作為藥物組,通過MTT 法檢測成骨細(xì)胞增殖,試劑盒檢測成骨細(xì)胞培養(yǎng)液上清堿性磷酸酶(alkaline PhosPhatase,ALP)活性及礦化沉積染色。
數(shù)據(jù)采用SPSS18.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)數(shù)資料采用率(%)表示,進(jìn)行χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料采用(±s)表示,進(jìn)行t檢驗(yàn),P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與10 ~5mol/LH2O2對照組相比,10 ~1μg/mL、100μg/mL 茶多酚干預(yù)72h 后,氧化損傷后的成骨細(xì)胞OD 值顯然升高,10 ~1μg/mL TP 組尤為顯著,表示低濃度的TP 氧化損傷后的成骨細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用(P<0.05);濃度101μg/m TP 處氧化理組干預(yù)72h 后,死細(xì)胞漂浮多,與對照組相比OD 值顯然降低,說明高濃度TP 對損傷后的成骨細(xì)胞增殖有抑制作用(P<0.05)(圖A)。
與 10 ~ 5mol/L H2O2對照組相比,10 ~ 1μg/mL、100μg/mL、101μg/mL 茶多酚干預(yù)3 天后,各濃度組的ALP活性均沒有顯著差異(P>0.05);茶多酚干預(yù)6 天后,10 ~1μg/mL、0.1 μg/mL 濃度組ALP 活性較對照組顯著升高(P<0.05)(圖B)。說明較低濃度的茶多酚對氧化損傷后成骨細(xì)胞培養(yǎng)液上清ALP 活性有促進(jìn)作用,藥物作用效果表現(xiàn)出時(shí)間依賴性。
與10 ~5mol/L H2O2對照組和其他各組相比,10 ~1μg/mL 茶多酚處理組的鈣結(jié)節(jié)區(qū)域較大(圖C2 紅色箭頭處)。
圖A 不同濃度茶多酚對氧化損傷后成骨細(xì)胞增殖的影響圖B 不同濃度茶多酚對氧化損傷后成骨細(xì)胞培養(yǎng)液上清ALP 活性的影響
圖C 不同濃度茶多酚對氧化損傷成骨細(xì)胞礦化沉積染色結(jié)果的影響xi
茶多酚類物質(zhì)的抗氧化生物學(xué)活性,己被廣泛應(yīng)用于臨床的各個(gè)領(lǐng)域,如抗癌、降低血脂、預(yù)防動脈粥樣硬化和心血管疾病發(fā)生等等[3]。骨質(zhì)疏松病理機(jī)制的一個(gè)重要方面是成骨細(xì)胞的增殖與骨向分化受到抑制,從而使骨小梁變得稀疏、斷裂,骨質(zhì)量和骨量均下降[4]。茶多酚對骨細(xì)胞的影響與茶多酚的抗氧化性密切相關(guān)。
本實(shí)驗(yàn)以過氧化氫作為氧自由基,構(gòu)建氧化損傷成骨細(xì)胞模型,以不同濃度的茶多酚作為實(shí)驗(yàn)組,結(jié)果表明:低濃度(0.1 μg/mL)茶多酚對氧化損傷成骨細(xì)胞有增殖作用,而高濃度TP有相反作用。低濃度的茶多酚可以使氧化損傷成骨細(xì)胞的堿性磷酸酶的活性提高,并使得氧化損傷成骨細(xì)胞礦化沉積增多,從而影響成骨細(xì)胞的分化。
綜上所述,0.1 μg/mL 的茶多酚可削弱成骨細(xì)胞活性氧氧化損傷,促進(jìn)成骨分化。