鄭洋濱,洪燕,龔瑋,周年,劉寧
江西省藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,國(guó)家藥品監(jiān)督管理局中成藥質(zhì)量評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西省藥品與醫(yī)療器械質(zhì)量工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330029
夏枯草主要有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、降血壓等藥理作用[1],具有清火除熱,清肝明目,散結(jié)消腫等功效[2],可有效擴(kuò)張血管,具有良好的降壓效果[3]。在前期的研究中發(fā)現(xiàn),夏枯草乙酸乙酯提取物有內(nèi)皮依賴性血管舒張作用,且其血管舒張作用與一氧化氮(NO)的釋放和一氧化氮合酶(NOS)的調(diào)節(jié)有關(guān)[4]。夏枯草乙酸乙酯提取物多為揮發(fā)油、萜類、黃酮、甾醇類和香豆素類。已有文獻(xiàn)[5-6]報(bào)道夏枯草中的黃酮類化合物主要有山柰酚、槲皮素、蘆丁等,均是有明確舒張血管作用的化合物,均能導(dǎo)致內(nèi)皮依賴性大鼠胸主動(dòng)脈舒張。為了進(jìn)一步闡明夏枯草乙酸乙酯提取物的降壓機(jī)制,本課題組對(duì)其在內(nèi)皮細(xì)胞中的作用機(jī)制進(jìn)行更深入研究。
人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞融合細(xì)胞(EA·hy926),購(gòu)自上海語純生物科技有限公司。
夏枯草藥材購(gòu)自毫州市中信中藥飲片廠,批號(hào):1 904001;人內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)測(cè)定劑盒(上海泛柯實(shí)業(yè)有限公司,貨號(hào):F0465-B);NO 測(cè)定試劑盒(碧云天生物技術(shù)公司,貨號(hào):NOS0021S);BCA 蛋白檢測(cè)試劑盒(碧云天生物技術(shù)公司,貨號(hào):NO.P0012S);兔抗人窖蛋白-1(Cav-1)多克隆抗體(批號(hào):0209500101),兔抗人內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)多克隆抗體(批號(hào):5500004931),兔抗人磷酸化內(nèi)皮型一氧化氮合酶(p-eNOS)多克隆抗體(批號(hào):2101760101),兔抗人熱激蛋白90(HSP-90)多克隆抗體(批號(hào):4000001169)均購(gòu)自武漢愛博泰克生物科技有限公司;小鼠抗人β-action(江蘇親科生物研究中心有限公司,批號(hào):#37u8343),辣根酶標(biāo)記山羊抗小鼠IgG(批號(hào):22221),辣根酶標(biāo)記山羊抗兔IgG(批號(hào):20121)均購(gòu)自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司。
MB614S 電子天平(d=0.1mg),PowerPacTM Basic電泳儀,IC1000 細(xì)胞計(jì)數(shù)器,ChemiDoc MP 凝膠成像儀,MULTISKAN GO 酶標(biāo)儀。
1.4.1 試驗(yàn)樣品配制 稱取夏枯草乙酸乙酯干浸膏2.03 g 加二甲基亞砜(DMSO)10 mL 溶解為母液。用DMEM 培養(yǎng)基將母液稀釋至1 500.00、1 000.00、500.00、250.00、125.00、62.50、31.20、15.60 μg/mL的樣品。
1.4.2 細(xì)胞毒性試驗(yàn) 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,按每孔1×104個(gè)細(xì)胞接種于96 孔板。待細(xì)胞鋪滿80%,加入“1.4.1”項(xiàng)下樣品,空白對(duì)照組給予5‰DMSO的培養(yǎng)基,每組設(shè)8 個(gè)復(fù)孔。24 h 后每孔加入MTT 20 μL,CO2培養(yǎng)箱孵育4 h,棄去孔內(nèi)液體,每孔加DMSO150 μL 溶解,振蕩10 min,在570 nm和630 nm 雙波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。計(jì)算相對(duì)增殖度(RGR),RGR=實(shí)驗(yàn)組吸光度/空白對(duì)照組吸光度×100%。RGR ≥80%則認(rèn)為無細(xì)胞毒性作用[7]。
1.4.3 對(duì)NO 濃度和NOS 含量的影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,按每孔5×105個(gè)細(xì)胞接種于6 孔板。待細(xì)胞鋪滿80%,加入31.20、15.60、7.80 μg/mL 的樣品作為高、中、低劑量組,陰性對(duì)照組給予5‰DMSO的培養(yǎng)基。24 h 后收集上清液,檢測(cè)細(xì)胞外NO 含量,每組重復(fù)測(cè)定8 次。將6 孔板置于冰上,每孔加4 ℃預(yù)冷PBS 洗滌3 次,再加200 μL 細(xì)胞裂解液,用槍吹打數(shù)下,將裂解液和細(xì)胞碎片轉(zhuǎn)移至1.5 mL的離心管中,14 000 g 離心5 min,離心半徑7 cm。取上清液檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)NO 和eNOS 含量,每組重復(fù)測(cè)定8 次。
1.4.4 Western blot 檢測(cè)蛋白表達(dá) BCA 蛋白測(cè)定試劑盒檢測(cè)細(xì)胞裂解液中蛋白質(zhì)含量,取等量蛋白在SDS-聚丙烯酰胺凝膠中電泳,而后將蛋白轉(zhuǎn)印至PVDF 膜上,封閉液孵育1 h 后,根據(jù)marker 標(biāo)記剪取目的蛋白eNOS、p-eNOS、HSP-90 和Cav-1 的條帶,分別加入經(jīng)1∶500 稀釋后的兔抗人eNOS、p-eNOS、HSP-90、Cav-1 多克隆抗體,4 ℃孵育過夜。洗膜后用1∶2 000 稀釋的辣根酶標(biāo)記山羊抗兔IgG 在脫色搖床上室溫孵育1 h。孵育后的PVDF 膜經(jīng)3 次洗滌,加入顯色劑顯色,在凝膠成像系統(tǒng)中拍照,采用Image J 軟件對(duì)目的蛋白進(jìn)行灰度分析[8],重復(fù)試驗(yàn)3 次。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)夏枯草乙酸乙酯提取物濃度大于31.20 μg/mL 時(shí),會(huì)影響EA·hy926 的增殖度,見圖1。故后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇31.20、15.60、7.80 μg/mL作為高、中、低劑量組。
圖1 夏枯草乙酸乙酯提取物MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果
中、高劑量組細(xì)胞內(nèi)NO 和eNOS 含量高于陰性對(duì)照組(P<0.05)。高、中、低三個(gè)劑量組對(duì)細(xì)胞外NO 含量均無明顯變化(P>0.05),見表1。
表1 夏枯草乙酸乙酯提取物對(duì)NO釋放量及eNOS含量的影響(,n=8)
表1 夏枯草乙酸乙酯提取物對(duì)NO釋放量及eNOS含量的影響(,n=8)
注:與陰性對(duì)照組比較,aP<0.05;eNOS,內(nèi)皮型一氧化氮合酶;NO,一氧化氮。
中、高劑量組細(xì)胞內(nèi)eNOS 和HSP-90 的蛋白表達(dá)均高于陰性對(duì)照組(P<0.05),Cav-1 的蛋白表達(dá)均低于陰性對(duì)照組(P<0.05)。高劑量組p-eNOS 蛋白表達(dá)高于陰性對(duì)照組(P<0.05)。見表2、圖2。
表2 夏枯草乙酸乙酯提取物對(duì)eNOS、p-eNOS、Cav-1和HSP-90蛋白表達(dá)的影響(,n=3)
表2 夏枯草乙酸乙酯提取物對(duì)eNOS、p-eNOS、Cav-1和HSP-90蛋白表達(dá)的影響(,n=3)
注:表格數(shù)據(jù)為各蛋白灰度值,以β-actin為對(duì)照;與陰性對(duì)照組比較,aP<0.05;eNOS,內(nèi)皮型一氧化氮合酶;p-eNOS,磷酸化內(nèi)皮型一氧化氮合酶;Cav-1,窖蛋白-1;HSP-90,熱激蛋白90。
圖2 夏枯草乙酸乙酯提取物對(duì)相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
Cav-1 是胞膜窖的膜整合蛋白,主要分布于內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等細(xì)胞中,負(fù)責(zé)調(diào)控眾多定位于胞膜窖的信號(hào)分子的活性。在靜息狀態(tài)下,eNOS與Cav-1 結(jié)合,處于失活狀態(tài),當(dāng)細(xì)胞受外界信號(hào)刺激時(shí),eNOS 與Cav-1 分離,eNOS 被激活,從而產(chǎn)生NO[9-12]。HSP-90 作為分子伴侶蛋白,細(xì)胞受外界信號(hào)刺激時(shí),HSP-90 會(huì)占據(jù)eNOS 上的Cav-1結(jié)合位點(diǎn),eNOS 與HSP-90 的結(jié)合促進(jìn)了Akt 的聚集,Akt 使eNOS 的Ser1179 和Thr497 磷酸化,促進(jìn)eNOS 釋放NO,舒張血管,降低血壓。因此,降低Cav-1 表達(dá),增加HSP-90 表達(dá),可以促進(jìn)eNOS 釋放NO[13-15]。
本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,夏枯草乙酸乙酯提取物能增加細(xì)胞內(nèi)eNOS 含量,促進(jìn)NO 釋放,其通過提高EA·hy926 內(nèi)eNOS 和p-eNOS 的蛋白表達(dá),增加細(xì)胞內(nèi)eNOS 的含量和活性,使NO 釋放增多。此外夏枯草乙酸乙酯提取物還能增加HSP-90 的蛋白表達(dá),降低Cav-1 的蛋白表達(dá),使eNOS 與HSP-90 結(jié)合增多,促進(jìn)eNOS 磷酸化,增加NO 的釋放。然而,本次實(shí)驗(yàn)未對(duì)夏枯草乙酸乙酯提取物進(jìn)行進(jìn)一步的分離、純化;因此,夏枯草提取物中具體哪一類化合物起到增加NO 釋放作用將是課題組未來的研究方向。
綜上所述,夏枯草乙酸乙酯提取物的舒張血管作用與增加血管內(nèi)皮細(xì)胞的NO 釋放有關(guān),其能夠通過增加血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)eNOS、p-eNOS 和HSP-90 的蛋白表達(dá),降低Cav-1 的蛋白表達(dá),增加細(xì)胞內(nèi)eNOS 的含量和活性,促進(jìn)eNOS 釋放NO,從而舒張血管,降低血壓。本次實(shí)驗(yàn)基本闡明了夏枯草乙酸乙酯提取物在內(nèi)皮細(xì)胞中的作用機(jī)制,為夏枯草進(jìn)一步的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。