曾 慧,陳文良,黃文治
(廣東省中醫(yī)院,廣東 廣州 510120)
丹參注射液(Danshen injection, DSI)是一種從中藥丹參中提取的制劑,具有活血化瘀、通脈養(yǎng)心的功效,在臨床上主要用于治療心血管疾病,如冠心病、心絞痛等[1]。在中醫(yī)臨床上,瘀證是腎病常見的中醫(yī)證型,而丹參是活血化瘀的代表藥味,因而常被臨床上用于治療伴有瘀證的各種腎臟疾病[2-3]。研究表明,丹參中的多種主要成分可調(diào)控自噬,進(jìn)而發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞凋亡的作用,例如丹酚酸B 通過抑制細(xì)胞自噬和凋亡阻止糖尿病周圍神經(jīng)病變的發(fā)展[4]。然而,DSI 對腎細(xì)胞自噬及凋亡的影響尚有待于進(jìn)一步的研究。本文旨在研究足細(xì)胞中自噬與凋亡的關(guān)系及DSI 的干預(yù)作用,以期為DSI 在腎臟疾病中的應(yīng)用提供體外的實驗數(shù)據(jù)參考。
DSI(正大青春寶藥業(yè)有限公司);脂多糖(Sigma);氯喹(Sigma);雷帕霉素(Sigma);P62抗體(Abcam);Beclin1 抗體(CST);β-actin 抗體(Abcam);Caspase 3 抗體(CST);Bax 抗體(CST);Bcl-2 抗體(CST);兔二抗(Abcam);鼠二抗(Abcam);BCA 測試盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);RIPA裂解液、蛋白酶抑制劑、Loading Buffer(康為世紀(jì)生物科技股份有限公司);ECL 超敏發(fā)光液、0.45 μm PVDF 膜(Millipore);MPC-5 細(xì)胞(上海酶研生物科技有限公司);培養(yǎng)基(Gibco);雙抗(Gibco);胎牛血清(Biological Industries);全波長酶標(biāo)儀(Thermo);光學(xué)倒置顯微鏡(Olympus);全自動化學(xué)發(fā)光圖像分析系統(tǒng)(Tanon)。
足細(xì)胞系MPC-5 購自上海酶研生物科技有限公司。使用RPMI-1640 培養(yǎng)基(10%胎牛血清,1%雙抗,50 U/mL INF-γ)培養(yǎng)足細(xì)胞,置于5% CO2的33 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)增殖。分化培養(yǎng)時,用RPMI-1640 培養(yǎng)基(10% 胎牛血清,1% 雙抗,1×Insulin-Transferrin-Selenium)培養(yǎng),置于5% CO2的37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14 d。脂多糖粉末用生理鹽水配置為10 mg/mL 的母液,DSI 原液用生理鹽水配置成不同稀釋比的濃度。根據(jù)前期實驗探索[5],脂多糖造模濃度為4 μg/mL,DSI 稀釋比為1/640,氯喹最終干預(yù)濃度為20 μM,雷帕霉素的最終干預(yù)濃度為20 nM。
細(xì)胞實驗干預(yù)結(jié)束后,用PBS 預(yù)冷溶液潤洗培養(yǎng)板3 次,加入預(yù)冷裂解液(RIPA :100× 蛋白酶抑制劑=99:1),80 μL/ 孔,將細(xì)胞刮下后收集至1.5 mL EP 管中,冰上裂解30 min,然后在4 ℃下以12 000 rpm 的轉(zhuǎn)速離心20 min,收集上清,用BCA 試劑盒檢測總蛋白濃度,用生理鹽水及Loading Buffer 將所有樣品配置為1 μg/mL 的終濃度。
配置10% 的SDS-PAGE 分離凝膠系統(tǒng),每孔上10 μL 制備好的蛋白樣品,垂直電泳槽1×電泳液中150 V 恒流電泳70 min。將凝膠上的蛋白通過200 mA恒流電泳60 min,使之轉(zhuǎn)印到0.45 μm 的PVDF 膜上。用5%的脫脂奶粉封閉1 h 后,4 ℃搖床慢速搖動孵育一抗過夜。次日用TBST 清洗2 次,每次10 min,孵育二抗1 h。再次用TBST 清洗2 次,每次10 min,用超敏發(fā)光液ECL 浸潤30 s 后在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中顯影采集。得到的圖像通過ImageJ 1.53K 軟件統(tǒng)計灰度值,并與內(nèi)參進(jìn)行半定量比較。各抗體稀釋比如下:P62 抗體(1:1000);Beclin1 抗體(1:1000);β-actin抗體(1:1000);Caspase 3 抗體(1:1000);Bax 抗體(1:1000);Bcl-2 抗體(1:1000);兔二抗(1:5000);鼠二抗(1:5000)。
使用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差(±s)顯示,在滿足正態(tài)性檢驗及方差齊性檢驗條件時(本文數(shù)據(jù)均滿足該條件),采用非配對的t檢驗進(jìn)行兩組間的比較。當(dāng)P<0.05時,認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
為進(jìn)一步探究DSI 對脂多糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞凋亡及自噬的影響,我們給予氯喹及雷帕霉素干預(yù),結(jié)果顯示,氯喹能夠促進(jìn)P62 蛋白的表達(dá),雷帕霉素則能下調(diào)P62 蛋白的表達(dá)水平及上調(diào)Beclin1 蛋白的表達(dá)水平,表明氯喹抑制了足細(xì)胞的自噬,而雷帕霉素則誘導(dǎo)了足細(xì)胞的自噬。與氯喹組相比,給予氯喹和DSI干預(yù)后足細(xì)胞的自噬水平明顯上調(diào)。與雷帕霉素組相比,給予雷帕霉素和DSI 干預(yù)后足細(xì)胞的自噬水平也出現(xiàn)明顯上調(diào)的趨勢(見圖1)。這一結(jié)果表明,DSI能夠逆轉(zhuǎn)氯喹造成的自噬阻滯,其激活自噬的活性與雷帕霉素有協(xié)同作用。
圖1 氯喹與雷帕霉素干預(yù)對足細(xì)胞自噬的影響及聯(lián)合DSI 的作用
以氯喹及雷帕霉素干預(yù)后,評價DSI 對足細(xì)胞凋亡的影響,結(jié)果顯示,氯喹抑制了Caspase 3、Bcl-2 蛋白的表達(dá),同時給予氯喹及DSI 干預(yù)后,Caspase3、Bcl-2 蛋白的表達(dá)上升,Bax 蛋白的表達(dá)下降。給予雷帕霉素誘導(dǎo)自噬后,足細(xì)胞的凋亡出現(xiàn)了明顯的上調(diào)趨勢。同時給予DSI 干預(yù),足細(xì)胞的Caspase 3、Bax 蛋白水平顯著下降,Bcl-2 蛋白水平顯著上調(diào)。這一結(jié)果表明誘導(dǎo)足細(xì)胞自噬能夠抑制脂多糖導(dǎo)致的足細(xì)胞凋亡損傷,而抑制自噬則會導(dǎo)致脂多糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞凋亡損傷加重(見圖2)。
圖2 氯喹與雷帕霉素干預(yù)對脂多糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷自噬的影響
自噬和凋亡是細(xì)胞重要的生理活動,密切參與腎臟疾病的發(fā)展[6]。在腎臟中,足細(xì)胞是組成腎小球濾過屏障的重要細(xì)胞[7]。因而,足細(xì)胞的自噬和凋亡將直接影響腎臟濾過屏障的完整性。在脂多糖刺激的炎癥模型中,足細(xì)胞的自噬受損,此時細(xì)胞凋亡水平上升。自噬通過及時收集、降解細(xì)胞內(nèi)的受損細(xì)胞器或翻譯錯誤的大分子等,從而實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)[8]。當(dāng)足細(xì)胞的自噬受損后,物質(zhì)循環(huán)效率降低,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,形成惡性循環(huán)。此外,給予DSI 和自噬激動劑誘導(dǎo)足細(xì)胞自噬后,細(xì)胞凋亡水平明顯下降。表明在脂多糖模型中,自噬是起保護(hù)足細(xì)胞的作用,而DSI 則可以通過誘導(dǎo)自噬抑制足細(xì)胞凋亡。本研究通過應(yīng)用自噬抑制劑和激動劑,闡明了足細(xì)胞自噬水平與細(xì)胞凋亡之間的關(guān)系。
綜上所述,本研究從足細(xì)胞自噬誘導(dǎo)凋亡的角度闡明了DSI 在腎臟保護(hù)中的作用機(jī)制,為擴(kuò)大DSI 的臨床應(yīng)用及腎臟疾病的治療提供了新思路。