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        雞血藤提取物對大鼠纖維化肝細胞中膠原蛋白表達及TGF-β1/p38MAPK信號通路的影響

        2020-12-23 08:43:32韓云雪李麗梅石潔瓊
        中國免疫學雜志 2020年21期
        關鍵詞:雞血藤肝細胞提取物

        韓云雪 李麗梅 石潔瓊

        (桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院中西醫(yī)結合科,桂林 541000)

        肝纖維化是指由各種致病因子所致肝內(nèi)結締組織異常增生的病理生理過程,是各種數(shù)慢性肝病發(fā)展為肝硬化不可逾越的階段[1,2]。因此,遏制肝纖維化的發(fā)生對預防肝硬化具有至關重要的意義。雞血藤,又名血風藤、馬鹿藤、紫梗藤,是我國一種傳統(tǒng)中藥,具有補血行血、通經(jīng)活絡、抗炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)靜催眠等作用[3-6]。近年來,有研究指出,黃芪雞血藤湯具有預防大鼠肝纖維化的功效,其機制可能與TGF-β1信號通路有關[7]。為研究雞血藤抗肝纖維化的機制,參照文獻[8]構建肝纖維化動物模型,初步探討TGF-β1/p38MAPK信號通路在雞血藤提取物預防肝纖維化中的作用,為雞血藤提取物在肝纖維化疾病中的應用提供了理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1材料 8只Wistar雄性大鼠(體質(zhì)量200~250 g)購于上海凱學生物科技有限公司;M199培養(yǎng)基和胎牛血清購于美國Gibco公司;二甲基亞硝胺(DMN)和Ⅳ型膠原酶購于美國Sigma公司;雞血藤購于廣東南領藥業(yè)有限公司;無效對照劑Placebo和TGF-β1信號通路激活劑SRI-011381購于美國GLPBIO公司;鼠源Ⅰ型膠原蛋白(Col Ⅰ)抗體、兔源p38MAPK抗體、兔源CyclinD1抗體、兔源P21抗體、兔源GAPDH抗體、HRP標記的羊抗鼠以及羊抗兔Ⅱ抗購于美國Abcam公司;鼠源TGF-β1抗體購于美國Santa Cruz公司。MTT試劑盒購于北京索萊寶生物科技有限公司;RIPA裂解液、BCA蛋白定量試劑盒、Western封閉液、洗滌液、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜購于上海碧云天生物技術有限公司。

        1.2方法

        1.2.1雞血藤提取物的制備 雞血藤提取物制備參照文獻[9]進行。取一定量的雞血藤粉末,加30倍量體積分數(shù)為80%的乙醇,回流提取1.5 h,共提取3 次;合并濾液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,乙醇回收,用純化水定容至生藥濃度為1 g/ml。給藥前用純水稀釋為2、4、8 mg/ml,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        1.2.2肝纖維化大鼠模型構建 采用二甲基亞硝胺(DMN)按照10 mg/kg腹腔注射大鼠,共3周,每周注射3次。

        1.2.3大鼠肝細胞的分離培養(yǎng)、分組和處理 大鼠肝細胞的分離培養(yǎng)參照文獻[8]進行。經(jīng)門靜脈灌流Ⅳ型膠原酶消化液分散肝細胞,采用淋巴細胞分離液行密度梯度離心純化肝細胞,用含10%胎牛血清199培養(yǎng)液重懸細胞,以細胞濃度為5×105個/ml接種培養(yǎng)于培養(yǎng)皿(內(nèi)置蓋玻片),4 h后更換5%胎牛血清199培養(yǎng)液,貼壁培養(yǎng)48 h后將細胞隨機分為對照組(纖維化肝細胞,用5%胎牛血清)、雞血藤提取物處理組(分別用雞血藤濃度為2、4、8 mg/ml的細胞培養(yǎng)液處理纖維化肝細胞)、雞血藤提取物4 mg/ml+Placebo組(用雞血藤提取物濃度為4 mg/ml的細胞培養(yǎng)液處理纖維化肝細胞后,用Placebo處理)、雞血藤提取物4 mg/ml+SRI-011381組(用雞血藤提取物濃度為4 mg/ml的細胞培養(yǎng)液處理纖維化肝細胞后,用10 μmol/L的SRI-011381處理)。另設置正常肝細胞組。

        1.2.4MTT實驗檢測細胞活力 將纖維化肝細胞按照1×104個/孔接種于96孔板,培養(yǎng)24 h后,按照1.2.3實驗分組進行細胞處理,分別于培養(yǎng)24 h、48 h、72 h時,各取一組細胞,向每孔內(nèi)加入20 μl的MTT試劑,孵育4 h后,吸去上清液,再向每孔內(nèi)加入150 μl DMSO,繼續(xù)孵育2 h直到結晶充分溶解,全自動酶標儀檢測490 nm波長處各孔細胞的吸光度(OD)值。

        1.2.5Western blot檢測Col Ⅰ、TGF-β1、p38MAPK、CyclinD1和P21蛋白的表達 采用RIPA裂解液提取各組細胞蛋白,BCA蛋白定量試劑盒檢測細胞蛋白濃度。取適量細胞蛋白,100℃水溶加熱3~5 min使細胞蛋白充分變性,取30 μg變性細胞蛋白進行SDS-PAGE電泳。電泳結束后,將已分離的細胞蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜。然后,用Western封閉液4℃封閉過夜,吸盡封閉液后,Western洗膜液漂洗膜3次,每次10 min,隨后加入已稀釋的抗Col Ⅰ、TGF-β1、p38MAPK、CyclinD1、P21和GAPDH的Ⅰ抗(P21為1∶1 000稀釋,GAPDH為1∶2 500稀釋,其他均為1∶500稀釋),室溫條件孵育2 h后,再次用Western洗膜液漂洗膜3次,每次10 min,然后加入相應的Ⅱ抗,室溫條件孵育1 h后,于暗處進行ECL顯影,拍照后,采用Image J軟件對目的條帶灰度值進行定量分析(以GAPDH為內(nèi)參)。

        2 結果

        2.1纖維化肝細胞和正常肝細胞中TGF-β1/p38MAPK、Col Ⅰ的表達 與正常肝細胞相比,纖維化肝細胞中Col Ⅰ、TGF-β1以及p38MAPK蛋白的表達水平顯著升高(P<0.05)。見圖1、表1。

        表1 TGF-β1/p38MAPK、Col Ⅰ在纖維化肝細胞和正常肝細胞中的表達Tab.1 Expressions of TGF-β1/p38MAPK and Col Ⅰ in fibrotic hepatocytes and normal

        圖1 TGF-β1/p38MAPK、Col Ⅰ在纖維化肝細胞和正常肝細胞中的表達Fig.1 Expression of TGF-β1/p38MAPK and Col Ⅰ in protein fibrotic hepatocytes and normal hepatocytesNote:1.Hepatocyte;2.Fibrotic hepatocyte.

        2.2雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖的影響 與對照組比較,雞血藤提取物處理組纖維化肝細胞CyclinD1蛋白的表達顯著降低,P21蛋白的表達顯著升高,細胞在24 h、48 h、72 h時細胞活力顯著降低,并呈顯著的濃度依賴性(P<0.05)。表明雞血藤提取物處理能夠抑制纖維化肝細胞的增殖,選用抑制率約為50%的雞血藤提取物濃度(4 mg/ml)進行后續(xù)試驗,見圖2、表2。

        表2 雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖的影響Tab.2 Effects of extracts from Caulis C on proliferation of fibrotic

        圖2 雞血藤提取物纖維化肝細胞增殖蛋白表達的影響Fig.2 Effect of extract from Caulis C on the expression of proliferative protein in fibrotic hepatocytesNote:1.Control;2.Caulis C 2 mg/ml;3.Caulis C 4 mg/ml;4.Calis C 8 mg/ml.

        2.3雞血藤提取物對纖維化肝細胞中TGF-β1/p38MAPK及Col Ⅰ的影響 與對照組比較,雞血藤提取物4 mg/ml組纖維化肝細胞中TGF-β1、Col Ⅰ以及p38MAPK蛋白的表達水平顯著降低(P<0.05)。表明雞血藤提取物能夠抑制纖維化肝細胞Col Ⅰ表達,抑制TGF-β1/p38MAPK信號通路,見圖3、表3。

        表3 雞血藤提取物對纖維化肝細胞中TGF-β1/p38MAPK及Col Ⅰ表達的影響Tab.3 Effects of extracts from Caulis C on expression of TGF-β1/p38MAPK and Col Ⅰ in fibrotic

        圖3 雞血藤提取物對纖維化肝細胞中TGF-β1/p38MAPK及Col Ⅰ表達的影響Fig.3 Effects of extract from Caulis C on expression of TGF-β1/p38MAPK and Col Ⅰ in fibrotic hepatocytesNote:1.Control;2.Caulis C 4 mg/ml.

        2.4TGF-β1/p38MAPK信號通路激活劑SRI-011381能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖的影響 圖4和表4顯示,與對照組比較,雞血藤提取物4 mg/ml組纖維化肝細胞CyclinD1蛋白的表達顯著降低,P21蛋白的表達水平顯著升高,細胞增殖活力顯著降低;與雞血藤提取物4 mg/ml+Placebo組相比,雞血藤提取物4 mg/ml+SRI-011381組纖維化肝細胞CyclinD1蛋白的表達水平顯著升高,P21蛋白的表達水平顯著降低,細胞增殖活力顯著升高(P<0.05)。

        表4 SRI-011381可逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖的抑制作用Tab.4 SRI-011381 can reverse inhibitory effect of extract from Caulis C on proliferation of fibrotic

        圖4 SRI-011381能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖的影響Fig.4 SRI-011381 can reverse effect of extract from Caulis C on proliferation of fibrotic hepatocytesNote: 1.Control;2.Caulis C 4 mg/ml;3.Caulis C 4 mg/ml+Placebo;4.Caulis C 4 mg/ml+SRI-011381.

        2.5TGF-β1/p38MAPK信號通路激活劑SRI-011381能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞ConⅠ表達的影響 與對照組比較,雞血藤提取物4 mg/ml組纖維化肝細胞TGF-β1、及Col Ⅰ以及p38MAPK蛋白的表達水平顯著降低;與雞血藤提取物4 mg/ml+Placebo組相比,雞血藤提取物4 mg/ml+SRI-011381組纖維化肝細胞TGF-β1、Col Ⅰ以及p38MAPK蛋白的表達水平顯著升高(P<0.05),見圖5、表5。

        圖5 TGF-β1/p38MAPK信號通路激活劑SRI-011381能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞ConⅠ表達的影響Fig.5 TGF-β1/p38MAPK signal pathway activator SRI-011381 can reverse effect of extract from Caulis C on ConⅠ expression in fibrotic hepatocytesNote: 1.Control;2.Caulis C 4 mg/ml;3.Caulis C 4 mg/ml+Placebo;4.Caulis C 4 mg/ml+SRI-011381.

        表5 SRI-011381能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞TGF-β1/p38MAPK及ConⅠ表達的影響Tab.5 SRI-011381 can reverse effects of extracts from Caulis C on expression of TGF-β 1/p38MAPK and ConⅠ in fibrotic

        3 討論

        肝纖維化是肝臟對各種原因所致肝臟損傷的修復愈合反應,以細胞外基質(zhì)的大量積累為特征,是慢性肝病向肝硬化發(fā)展的必經(jīng)過程。目前,臨床尚無安全有效的治療肝硬化的藥物,但近年來中藥及其天然產(chǎn)物在抗肝纖維化中的療效引起研究者的廣泛關注。二甲基亞硝胺(DMN)具有肝臟毒性,是一種常用的肝纖維化誘導劑,已被廣泛用于構建肝纖維化動物模型[10,11]。本研究采用DMN腹腔注射建立肝纖維化動物模型,觀察雞血藤提取物對纖維化肝細胞生成膠原蛋白和TGF-β1/p38MAPK信號通路的影響,并探討雞血藤提取物的保肝作用機制。

        肝細胞能合成多種膠原蛋白,主要以Col Ⅰ為主,但在正常情況下,肝細胞的Col Ⅰ合成能力較低或處于抑制狀態(tài),而在肝纖維化時Col Ⅰ合成顯著增加。當肝纖維化時,TGF-β1通過多種方式激活肝星狀細胞(HSC),促進Col Ⅰ的合成,抑制蛋白酶水解酶的合成及分泌,導致細胞外基質(zhì)積累增強而降解減少。TGF-β1通過調(diào)控TGF-β1/p38MAPK信號傳導通路將細胞外刺激傳導至HSC,促進HSC活化,進而促進肝纖維化的發(fā)生發(fā)展[12]。本實驗中,DMN腹腔注射后,原代培養(yǎng)大鼠纖維化肝細胞發(fā)現(xiàn)Col Ⅰ、TGF-β1以及p38MAPK蛋白的表達顯著升高,大鼠肝纖維化模型構建成功。

        雞血藤的保肝作用是近年來的研究熱點。李蓉等[13]研究發(fā)現(xiàn),利用黃芪雞血藤湯灌胃能有效預防實驗性大鼠肝纖維化的形成,其機制可能與TGF-β1、CTGF和PDGF-BB表達,抑制肝星狀細胞的活化有關;盧識禮等[9]研究發(fā)現(xiàn),雞血藤醇提物具有較好的降血脂和抗氧化保肝作用;此外,有研究顯示雞血藤總黃酮對肝癌細胞的生長具有抑制作用[14]。本研究發(fā)現(xiàn),雞血藤提取物處理后,纖維化肝細胞的增殖活力顯著降低,CyclinD1蛋白的表達水平顯著降低,P21蛋白的表達顯著升高,Col Ⅰ、TGF-β1以及p38MAPK蛋白的表達顯著減少。表明雞血藤提取物提取物可顯著抑制纖維化肝細胞增殖,抑制Col Ⅰ合成,其機制可能與抑制TGF-β1/p38MAPK通路活化有關。

        為進一步驗證雞血藤提取物是通過激活TGF-β1/p38MAPK通路進而發(fā)揮抗肝纖維化作用,使用TGF-β1信號通路激活劑SRI-011381激活TGF-β1/p38MAPK通路,發(fā)現(xiàn)激活TGF-β1/p38MAPK信號通路能逆轉(zhuǎn)雞血藤提取物對纖維化肝細胞增殖及Col Ⅰ表達的影響。提示雞血藤提取物通過抑制TGF-β1/p38MAPK信號通路,抑制Col Ⅰ合成,發(fā)揮抗肝纖維化作用,這與曹清等[15]報道TGF-β1/p38MAPK信號通路在大黃酸逆轉(zhuǎn)肝纖維化過程中作用相吻合。此外,魏潔等[16]研究顯示,姜黃素對肝纖維化的治療作用也與負性調(diào)控TGF-β1表達有關。

        綜上所述,雞血藤提取物通過抑制TGF-β1/p38MAPK信號通路,抑制纖維化肝細胞增殖和Col Ⅰ的合成,進而發(fā)揮抗肝纖維化作用。本研究的發(fā)現(xiàn)為雞血藤提取物的開發(fā)利用提供了理論依據(jù),雞血藤提取物有望成為肝纖維化的預防和治療藥物。

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