鄭文蘭,范 敏,文曉敏
(1.貴州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科,貴州 貴陽(yáng) 550001; 2.貴陽(yáng)市花溪區(qū)中醫(yī)院婦科,貴州 貴陽(yáng) 550025)
異位妊娠是婦科常見(jiàn)病,其中輸卵管妊娠占95% 以上[1]。祖國(guó)醫(yī)學(xué)認(rèn)為異位妊娠的主要病機(jī)是少腹血瘀實(shí)證,治療以活血化瘀消癥殺胚為法。研究顯示化瘀消癥殺胚中藥能夠誘導(dǎo)人輸卵管妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡[2]。本課題組前期研究顯示,加味宮外孕Ⅱ號(hào)方可能通過(guò)降低早孕大鼠滋養(yǎng)細(xì)胞Bcl-2/Bax 比值及改變滋養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài)與超微結(jié)構(gòu)達(dá)到殺胚目的[3-4],與文獻(xiàn)報(bào)道相一致,但中醫(yī)藥介導(dǎo)滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制尚不清楚。calpain-1 與caspase-12 是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)誘導(dǎo)凋亡途徑中的重要分子,有研究指出ERS 可通過(guò)激活caspase-12 信號(hào)通路誘導(dǎo)滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡[5],由此推測(cè)加味宮外孕Ⅱ號(hào)方可能導(dǎo)致過(guò)度ERS,激活caspase-12 信號(hào)通路促使滋養(yǎng)葉細(xì)胞凋亡。報(bào)道顯示輸卵管妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞在形態(tài)學(xué)、生長(zhǎng)能力和侵襲能力方面與宮內(nèi)早孕滋養(yǎng)細(xì)胞無(wú)明顯差異,提出宮內(nèi)妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞可代替輸卵管妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究[6]。本實(shí)驗(yàn)以人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞系HTR-8/SVneo 代替異位妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞來(lái)探討加味宮外孕Ⅱ號(hào)方治療異位妊娠的機(jī)理,為中醫(yī)藥保守治療異位妊娠提供理論依據(jù)。
1.1 細(xì)胞及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 HTR-8/SVneo 人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞系由武漢華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院提供。SPF 級(jí)雌性SD 大鼠36 只,體質(zhì)量180~220 g,由湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(鄂)2015-0018,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理與使用委員會(huì)批準(zhǔn)(編號(hào)20182901)。
1.2 藥物 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方由丹參15 g、赤芍15 g、桃仁9 g、三棱9 g、莪術(shù)9 g、蜈蚣4 g、全蝎6 g、土鱉蟲(chóng)10 g、紫草25 g 組成;注射用甲氨蝶呤,廣東嶺南制藥有限公司生產(chǎn),批號(hào)872016,規(guī)格0.1 g/支,上述藥物均購(gòu)于貴州省中醫(yī)院。
1.3 試劑與儀器 RPMI 1640 培養(yǎng)基、胎牛血清(美國(guó)Gibco 公司,批號(hào)11875-093、10091-148);CCK-8 細(xì)胞增殖試劑盒(合肥白鯊生物科技有限公司,批號(hào)BS350B);BCA 蛋白定量試劑盒、Fluo-3 AM Ca2+熒光探針(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)P0010、S1056);兔抗calpain-1 多克隆抗體、羊抗兔IgG-HRP(武漢博士德生物工程有限公司,批號(hào)BA0679、BA1054);兔抗caspase-12 多克隆抗體(英國(guó)Abcam 公司,批號(hào)ab62484);細(xì)胞凋亡試劑盒AnnexinV-APC/7-AAD(天津三箭生物技術(shù)股份有限公司,批號(hào)AO2001-11A-H);逆轉(zhuǎn)錄及熒光定量試劑盒(南京諾唯贊生物科技股份有限公司,批號(hào)R101-01/02、Q111-02);引物由武漢擎科生物技術(shù)有限公司合成。Multiskan MK3 型酶標(biāo)儀購(gòu)于美國(guó)Thermo 公司;QuantStudio 6 型實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀購(gòu)于美國(guó)ABI 公司;CytoFLEX 型流式細(xì)胞儀購(gòu)于美國(guó)Beckman 公司。
2.1 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方藥液制備 上述中藥材經(jīng)混合浸泡、水煎、過(guò)濾、濃縮,制成生藥量3 g/mL 的藥液,保存于4 ℃冰箱備用。
2.2 動(dòng)物分組及給藥 36 只大鼠采用隨機(jī)數(shù)字表法分為6組,即陰性對(duì)照組,中藥(加味宮外孕Ⅱ號(hào)方)低、中、高劑量組,西藥(甲氨蝶呤)組及中西藥結(jié)合組(中劑量加味宮外孕Ⅱ號(hào)方+甲氨蝶呤)。所有大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后開(kāi)始給藥,參考人與大鼠等效劑量換算公式[7],中藥低、中、高劑量組分別灌胃給予12、24、48 g/kg 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方;陰性對(duì)照組灌胃給予等量生理鹽水;西藥組與中西藥結(jié)合組分別灌胃給予生理鹽水和24 g/kg 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方,每天灌胃1 次,連續(xù)8 d,在第8 天灌胃后均一次性肌肉注射7.775 mg/kg 甲氨蝶呤。
2.3 含藥血清制備 每組大鼠分別于第8 天末次給藥1 h后,水合氯醛腹腔注射麻醉,心臟采血,靜置2 h,3 000 r/min 離心12 min,吸取血清,0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾除菌,56 ℃水浴滅活30 min,將同組所有大鼠的血清混合,分裝后置于-80 ℃冰箱備用。
2.4 HTR-8/SVneo 細(xì)胞培養(yǎng)及給藥 用含10%胎牛血清的完全培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,接種到培養(yǎng)皿中,輕揉吹打混勻,37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng),當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%~90%時(shí),按1∶3 比例進(jìn)行傳代培養(yǎng)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞以5×105/mL 密度接種于6 孔板中,培養(yǎng)過(guò)夜,棄培養(yǎng)液,更換RPMI 1640 培養(yǎng)基,加入對(duì)應(yīng)組別的10%含藥血清,同時(shí)設(shè)置僅添加細(xì)胞培養(yǎng)基的HTR-8/SVneo 細(xì)胞作為空白對(duì)照組,以排除灌胃生理鹽水組大鼠血清對(duì)細(xì)胞的異常影響。
2.5 CCK-8 法檢測(cè)HTR-8/SVneo 細(xì)胞增殖能力 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期HTR-8/SVneo 細(xì)胞,按每孔8×103個(gè)的密度接種于96孔板中,每孔200 μL,置于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,棄培養(yǎng)液,分別加入5%、10%、15% 含藥血清繼續(xù)培養(yǎng)24 h,然后每孔加入20 μL CCK-8,輕搖混勻,37 ℃培養(yǎng)箱中孵育4 h,酶標(biāo)儀檢測(cè)各孔于450 nm 波長(zhǎng)處吸光度(A)值,以此確定藥物作用于細(xì)胞的最佳體積分?jǐn)?shù)。細(xì)胞增殖抑制率=(A對(duì)照-A實(shí)驗(yàn))/(A對(duì)照-A空白)×100%。
2.6 指標(biāo)檢測(cè) 各組細(xì)胞分別與對(duì)應(yīng)的含藥血清共培養(yǎng)24 h,收集細(xì)胞,用于以下指標(biāo)檢測(cè)。
2.6.1 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率 按照AnnexinV-APC/7-AAD 細(xì)胞凋亡試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,加入2 μL AnnexinVAPC 混勻后再加入2 μL 7-AAD,室溫避光反應(yīng)15 min,流式細(xì)胞儀上機(jī)檢測(cè)。細(xì)胞凋亡率=早期凋亡細(xì)胞比例+晚期凋亡細(xì)胞比例。
2.6.2 Ca2+熒光探針檢測(cè)胞漿Ca2+水平 按Fluo-3 AM 試劑說(shuō)明書(shū),加入Fluo-3 AM(終濃度5 μmol/L),置于37 ℃培養(yǎng)箱,避光孵育30 min,PBS 潤(rùn)洗細(xì)胞2 次,1 500 r/min離心3 min,加500 μL PBS 重懸,流式細(xì)胞儀檢測(cè)熒光強(qiáng)度,激發(fā)波長(zhǎng)為488 nm,發(fā)射波長(zhǎng)為525 nm,以熒光指數(shù)反映胞漿Ca2+水平。
2.6.3 Western blot 法檢測(cè)calpain-1、caspase-12 蛋白表達(dá) 提取總蛋白,BCA 蛋白定量試劑盒檢測(cè)蛋白濃度,加入蛋白上樣緩沖液,100 ℃變性10 min,冷卻至室溫,于-20 ℃保存。SDS-聚丙烯酰胺凝膠上樣后電泳分離,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉溶液室溫封閉2 h,一抗calpain-1(1∶500)、caspase-12(1∶1 000)4 ℃孵育過(guò)夜,TBST 洗膜5 次,HRP 標(biāo)記二抗(1∶5 000)37 ℃孵育2 h,TBST 洗膜5次,ECL 化學(xué)發(fā)光試劑曝光,X 膠片顯影定影,BandScan軟件分析膠片灰度值。
2.6.4 RT-qPCR 法檢測(cè)calpain-1、caspase-12 mRNA 表達(dá) 加入TRIzol 冰上裂解10 min 提取總RNA,微量分光光度計(jì)檢測(cè)RNA 的純度和濃度,置于-80 ℃保存,用于逆轉(zhuǎn)錄。RNA 逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,反應(yīng)條件為25 ℃ 5 min,50 ℃15 min,85 ℃5 min,4 ℃10 min;配制20 μL 體系進(jìn)行基因擴(kuò)增,擴(kuò)增條件為50 ℃2 min,95 ℃10 min,95 ℃30 s,60 ℃30 s,40 個(gè)循環(huán)。以2-ΔΔCT法進(jìn)行分析。GAPDH正向序列5′-TCAAGAAGGTGGTGAAGCAGG-3′,反向序列5′-TCAAAGGTGGAGGAGTGGGT-3′;caspase-12 正向序 列 5′-CATCCAACGGTGTTCTGGTC-3′,反向序列 5′-TTGCCTGCAATTTGAGCTGT-3′;calpain-1 正向序列 5′-GGGTCCCAATTCCTCCAAGA-3′,反向序列5′-CTGGAAATGG AAGATGCCGG-3′。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)GraphPad Prism 5.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞增殖能力的影響 與陰性對(duì)照組比較,各含藥血清組細(xì)胞增殖抑制率增加(P<0.05),且呈劑量依賴性,對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞具有增殖抑制作用。10% 含藥血清作用細(xì)胞24 h,中藥高劑量組細(xì)胞抑制率大于50%,為避免含藥血清濃度過(guò)大引起細(xì)胞毒性,本實(shí)驗(yàn)確定10%含藥血清作用于細(xì)胞24 h 為最佳,見(jiàn)表1。
表1 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞增殖抑制率比較(±s, n =3)
表1 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞增殖抑制率比較(±s, n =3)
注:與陰性對(duì)照組比較,*P<0.05。
3.2 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞凋亡率的影響 空白對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較無(wú)差異(P>0.05);各給藥組細(xì)胞凋亡率均高于陰性對(duì)照組(P<0.05),其中中藥各劑量組作用呈劑量依賴性(P<0.05);中藥高劑量組細(xì)胞凋亡率高于西藥組(P<0.05),與中西藥結(jié)合組比較無(wú)差異(P>0.05);西藥組與中西藥結(jié)合組比較無(wú)差異(P>0.05),見(jiàn)表2、圖1。
圖1 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞凋亡率比較
表2 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞凋亡率及胞漿內(nèi)Ca2+水平比較(±s, n=3)
表2 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞凋亡率及胞漿內(nèi)Ca2+水平比較(±s, n=3)
與陰性對(duì)照組比較,*P <0.05;與中藥低劑量組比較,▲P <0.05;與中藥中劑量組比較,□P <0.05;與中藥高劑量組比較,△P<0.05。
3.3 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca2+水平的影響 空白對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較無(wú)差異(P>0.05);與陰性對(duì)照組比較,中藥低劑量組細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca2+水平無(wú)明顯上升(P>0.05),但中、高劑量組、西藥組及中西藥結(jié)合組細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca2+水平升高(P<0.05);中藥高劑量組細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca2+水平高于西藥組及中西藥結(jié)合組(P<0.05);西藥組與中西藥結(jié)合組比較無(wú)差異(P>0.05),見(jiàn)表2、圖2。
圖2 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca2+水平流式圖
3.4 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞calpain-1、caspase-12 蛋白表達(dá)的影響 空白對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較無(wú)差異(P>0.05);與陰性對(duì)照組比較,各給藥組細(xì)胞calpain-1 蛋白表達(dá)均升高(P<0.05);中藥高劑量組細(xì)胞calpain-1 蛋白表達(dá)高于低、中劑量組、西藥組及中西藥結(jié)合組(P<0.05);中西藥結(jié)合組細(xì)胞calpain-1 蛋白表達(dá)高于西藥組(P<0.05)。與陰性對(duì)照組比較,中藥低、中劑量組caspase-12 蛋白表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05),高劑量組、西藥組及中西藥結(jié)合組caspase-12 蛋白表達(dá)升高(P<0.05);與西藥組和中藥高劑量組比較,中西藥結(jié)合組caspase-12 蛋白表達(dá)量升高更明顯(P<0.05),見(jiàn)表3、圖3。
圖3 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞calpain-1、caspase-12 蛋白條帶圖
表3 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞calpain-1、caspase-12 蛋白表達(dá)比較(±s, n=3)
表3 各組HTR-8/SVneo 細(xì)胞calpain-1、caspase-12 蛋白表達(dá)比較(±s, n=3)
注:與陰性對(duì)照組比較,*P<0.05;與中藥高劑量組比較,△P<0.05;與西藥組比較,●P<0.05。
3.5 加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞calpain-1、caspase-12 mRNA 表達(dá)的影響 空白對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較無(wú)差異(P>0.05);與陰性對(duì)照組比較,各給藥組calpain-1 mRNA 表達(dá)均升高(P<0.05);中藥高劑量組calpain-1 mRNA 表達(dá)高于低、中劑量組及西藥組(P<0.05);中西藥結(jié)合組與中藥高劑量組比較無(wú)顯著差異(P>0.05)。與陰性對(duì)照組比較,中藥高劑量組、西藥組及中西藥結(jié)合組caspase-12 mRNA 表達(dá)升高(P<0.05);而中藥低、中劑量組無(wú)明顯變化(P>0.05);中西藥結(jié)合組與中藥高劑量組比較無(wú)顯著差異(P>0.05),見(jiàn)表4。
表4 各 組 HTR-8/SVneo 細(xì) 胞 calpain-1、 caspase-12 mRNA 表達(dá)比較(±s, n=3)
表4 各 組 HTR-8/SVneo 細(xì) 胞 calpain-1、 caspase-12 mRNA 表達(dá)比較(±s, n=3)
注:與陰性對(duì)照組比較,*P<0.05;與中藥低劑量組比較,▲P<0.05;與中藥中劑量組比較,□P <0.05;與中藥高劑量組比較,△P<0.05。
加味宮外孕Ⅱ號(hào)方中丹參、赤芍、桃仁、三棱、莪術(shù)有活血化瘀消癥之功效;蜈蚣、全蝎、土鱉蟲(chóng)、紫草有破血、通絡(luò)、損害胚胎的作用?,F(xiàn)代藥理研究認(rèn)為丹參、赤芍、桃仁、三棱、莪術(shù)能促進(jìn)盆腹腔胚胎組織及包塊的吸收;配伍蜈蚣、全蝎、土鱉蟲(chóng)、紫草可抑制滋養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化,致其變性壞死,降低胚胎活性,增強(qiáng)殺胚作用,且能改善輸卵管通暢度[8-9]。為驗(yàn)證加味宮外孕Ⅱ號(hào)方對(duì)細(xì)胞凋亡影響的劑量依賴性,本研究比較了不同劑量中藥組對(duì)細(xì)胞凋亡的影響。
本研究發(fā)現(xiàn),中藥各劑量組、西藥組和中西藥結(jié)合組細(xì)胞凋亡率升高,說(shuō)明加味宮外孕Ⅱ號(hào)方及甲氨蝶呤均可以誘導(dǎo)HTR-8/SVneo 細(xì)胞凋亡,間接提示該方可以降低滋養(yǎng)細(xì)胞對(duì)輸卵管管壁的增殖和侵襲能力,減少病灶破裂風(fēng)險(xiǎn),保留輸卵管的完整性。中藥高劑量組、西藥組及中西藥結(jié)合組Ca2+水平較陰性對(duì)照組上升了約2 倍,提示經(jīng)中藥與西藥處理后細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平增加,鈣超載。Ca2+作為細(xì)胞內(nèi)第二信使,當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)集聚過(guò)多未折疊及錯(cuò)誤折疊蛋白,可引起大量Ca2+外流,胞質(zhì)Ca2+水平升高,鈣超載,calpain 被激活,發(fā)揮蛋白水解功能,產(chǎn)生細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)[10]。研究顯示中藥各劑量組作用呈劑量依賴性,細(xì)胞凋亡率與胞漿內(nèi)Ca2+水平有升高趨勢(shì)。
calpain 屬于鈣依賴性半胱氨酸蛋白水解酶家族成員,根據(jù)激活時(shí)所需Ca2+水平差異,分為calpain-1(μ-calpain)和calpain-2(m-calpain),對(duì)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞骨架重塑及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有重要作用[11],正常狀態(tài)下以無(wú)活性的酶原形式存在于組織和細(xì)胞中,由Ca2+紊亂激活,多項(xiàng)研究提示calpain-1 與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)[12-13],calpain-1 在滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡中起作用[14]。caspase-12 是caspase 家族中唯一僅在ERS 反應(yīng)時(shí)激活的蛋白,在死亡受體途徑及線粒體途徑中不發(fā)生活化[15],是ERS 反應(yīng)性凋亡的關(guān)鍵分子。caspase-12 被激活的機(jī)制之一是Ca2+依賴的calpain 水解活化,calpain 從胞質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),剪切激活caspase-12 前體,進(jìn)一步活化caspase-12,最終通過(guò)激活下游靶分子caspase-3 促進(jìn)細(xì)胞凋亡[16-17]。進(jìn)一步研究顯示,經(jīng)中藥與西藥含藥血清處理24 h 后,calpain-1、caspase-12 蛋白及mRNA 相對(duì)表達(dá)量均上調(diào),說(shuō)明其參與了調(diào)控ERS 反應(yīng),被過(guò)度激活,說(shuō)明加味宮外孕Ⅱ號(hào)方含藥血清作用于人滋養(yǎng)細(xì)胞后使細(xì)胞發(fā)生過(guò)度ERS 反應(yīng),從而加速細(xì)胞凋亡。中藥和甲氨蝶呤發(fā)揮促滋養(yǎng)葉細(xì)胞凋亡作用可能是依賴caspase-12 途徑;再結(jié)合HTR-8/SVneo 細(xì)胞的凋亡率及Ca2+水平變化,提示加味宮外孕Ⅱ號(hào)方和甲氨蝶呤可能通過(guò)上調(diào)胞漿內(nèi)Ca2+水平,調(diào)控細(xì)胞caspase-12 通路中關(guān)鍵信號(hào)分子的表達(dá)促滋養(yǎng)葉細(xì)胞凋亡而終止妊娠。從研究結(jié)果看,中藥高劑量組與西藥組及中西藥結(jié)合組效果相近,而甲氨蝶呤副作用大,臨床上用于異位妊娠保守治療的不良反應(yīng)時(shí)有報(bào)道,除肝腎、皮膚毒性外,對(duì)生殖系統(tǒng)可產(chǎn)生致畸、致突變作用[18-19],因此,對(duì)于今后異位妊娠保守治療用藥選擇上是否可以首選中藥,并根據(jù)患者情況適當(dāng)增加中藥劑量,制定個(gè)體化最佳用藥方案具有參考價(jià)值。
綜上所述,加味宮外孕Ⅱ號(hào)方能夠誘導(dǎo)滋養(yǎng)葉細(xì)胞凋亡,且高劑量作用最佳,其機(jī)制可能是通過(guò)激活caspase-12信號(hào)通路,使細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)生過(guò)度應(yīng)激反應(yīng),上調(diào)促凋亡因子的表達(dá)而加速滋養(yǎng)細(xì)胞的凋亡。