防己黄芪汤对LPS作用下大鼠肝星状细胞增殖的影响
作者:冯劲立 沈海蓉 杨丽 刘妮 王新华 作者单位:广州中医药大学热带医学研究所 广州 510405【摘要】 目的:观察防己黄芪汤对内毒素脂多糖(LPS)作用下大鼠肝星状细胞(HSC)增殖的影响。方法:将大鼠TSCT6细胞株置DMEM中,37℃5%CO2条件下培养传代后分为空白组、内毒素脂多糖组、防己黄芪汤大、中、小剂量组。除空白组外,其他各组培养液中均加入终浓度1EIU/ml LPS,防己黄芪汤大、中、小剂量组终浓度分别为10、5、2.5mg生药/mL。连续5天以MTT法检测HSCT6的吸光度变化;采用ELISA法检测培养48小时后HSCT6 的TIMP1、MMP2和TGFβ1的水平。结果:与LPS组比较,防己黄芪汤能明显促进MMP2分泌,抑制TIMP1、TGFβ1分泌,有效抑制大鼠HSCT6增殖,大剂量防己黄芪汤抑制作用尤为明显(P<0.01)。结论:防己黄芪汤能有效抑制大鼠HSC增殖,促进MMP2合成,抑制TIMP1、TGFβ1合成,这可能是防己黄芪汤抗内毒素干预型肝纤维化的机制之一。
【关键词】 大鼠 肝星状细胞 防己黄芪汤 内毒素脂多糖 TIMP1 MMP2 TGFβ1
Effect of Fangjihuangqi Decoction on Proliferation of Hepatic Stellate Cells in Lipopolysaccharideintervented Rats
FENG Jingli,SHEN Hairong,YANG Li,et al.
Guangzhou TCM University,Guangzhou 510405,China
Abstract Objective:To evaluate the effect of Fangjihuangqi decoction on proliferation of hepatic stellate cells(HSC) in rats with lipopolysaccharide(LPS) intervention.Methods:HSCT6 cells were cultured with high glucose DMEM(containing 10% FBS) with 1 EIU/mL LPS.The cells were then divided into 5 groups:blank control group,LPS group,and low,medium,and highdose of Fangjihuangqi decoction groups.MMT assay was used to consecutively determine the absorbance for 5 days.ELISA method was used to detect the secration of MMP2,TIMP1,and TGFβ1 in the HSCcultured supernatant after 48 h.Results:Fangjihuangqi decoction inhibited the proliferation of HSC,more obvious in the highdose group.Compared with the LPS group,the highdose test drug significantly increased the level of MMP2 and decreased the level of TIMP1 and TGFβ1(P<0.01).Conclusion:Fangjihuangqi decoction can inhibit the proliferation of HSC by upregulating MMP2 and downregulating TIMP1 and TGFβ1 in LPSintervented rats.
Key words rats hepatic stellate cells Fangjihuangqi decoction lipopolysaccharide TIMP1 MMP2 TGFβ1
近年研究表明,内毒素与肝纤维化的发生发展有着密切关系。内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁的重要成分,肝损伤状态下,肝脏对内毒素排除作用减弱,造成其在体内大量堆积,而促进肝纤维化的发展。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)家族中的MMP1、MMP2、MMP3在细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的降解过程中起着关键的作用。基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,TIMPs)是MMP的特异性抑制剂,是在ECM的代谢调节中与MMP对应的副调节剂,它通过抑制MMP活性,从而促进肝纤维化的发展。本实验通过观察防己黄芪汤对内毒素脂多糖(LPS)作用下大鼠肝星状细胞(HSC)增殖以及MMP2、TIMP1和转化生长因子(transtorming grouthfactorβ1,TGFβ1)的影响,探讨其抗肝纤维化的作用。
1 实验材料
1.1 实验细胞
大鼠HSCT6细胞株,由广州中医药大学热带医学研究所病毒室提供。
1.2 实验药物
防己黄芪汤系《金匮要略》原方,由防己、黄芪、白术、甘草、生姜、大枣组成。参考《中医方剂大辞典》[1]、《方剂学》[2]中的方法制备成防己黄芪汤水提液,1ml水提液含1g生药。将防己黄芪汤水提液置60℃水浴2小时,继以80℃水浴30min,连续3天,以间歇灭菌。以1000rpm速度离心10min,取上清,并用0.45μm和0.22μm双层微孔滤膜过滤除菌处理,-20℃保存备用。以上中药均购自广州中医药大学中药房。
1.3 主要试剂和仪器
高糖DMEN培养液HEPEPS(GIBCO);胎牛血清(杭州四季清生物制品公司);L谷氨酰胺、二甲基噻唑二苯基四唑溴盐(MTT)、二甲基亚砜(DMSO)和胰蛋白酶(sigma公司);EDTA(上海生物工程公司Amresco进口分装);青霉素和链霉素(华北制药有限公司);内毒素脂多糖(LPS)(BIOSHARP)。TIMP1、MMP2试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20091206,20091103)。TGFβ1检测试剂盒[宝生物工程(大连)有限公司,批号:091115]。HRCJ2S超净工作台(Haier);倒置显微镜(Olympus BX600);ELX800型全自动酶标仪(美国宝特)。
2 实验方法
2.1 细胞培养
将HSCT6细胞株复苏后接种于含10%胎牛血清、青霉素、链霉素各为100IU/ml、谷氨酰胺终浓度为0.03%,并用0.238%Hepes调pH值至6.8的高糖达尔伯克(氏)必需基本培养基(High Glucose Dulbecco's Minimum Essential Medium,DMEM)中,37℃、5%CO2 条件下培养。待细胞长至铺满瓶底60%面积时,用0.25%的胰蛋白酶和0.02% EDTA消化30s至1min后以1∶2传代,24小时换液,72小时再次传代用于以下实验。
2.2 分组与给药
把传代后的细胞以1×108/ml浓度接种于96孔板,每孔0.1ml。待24小时细胞贴壁后,吸去培养液后再以含5%胎牛血清的高糖DMEM培养液同步化细胞并分为以下5组:空白组、内毒素脂多糖组、防己黄芪汤大、中、小剂量组。除空白组外,其他各组培养液中加入LPS使终浓度达到 1 EIU/ml[3]。防己黄芪汤大、中、小剂量组终浓度分别为10、5、2.5mg生药/ml,每组设4个复孔。
2.3 MTT法检测药物对大鼠HSCT6增殖的影响
连续5天以MTT法检测防己黄芪汤对大鼠HSCT6增殖的影响。
2.4 ELISA法检测HSC TGFβ、MMP2、TIMP1
细胞以1×108/ml浓度接种于96孔板,每孔100uL,24小时贴壁后,以上述同样条件培养48小时,终止培养并吸取上清液进行检测。检测方法按试剂盒说明书进行。
2.5 统计学方法
实验数据用(±s)表示,多组计量资料均数比较采用方差分析,配对资料采用t检验。使用SPSS 13.0统计软件进行分析处理。
3 实验结果
3.1 防己黄芪汤对LPS作用下大鼠HSCT6增殖的影响
与空白组比较,LPS组HSC的增殖于培养第2天达最高峰,并于第3天回落并维持一定增殖至第5天。与LPS组比较,防己黄芪汤各剂量组对LPS作用下的HSCT6增殖均有不同程度的抑制作用,且呈量效相关,见图1。图1 防己黄芪汤对LPS作用下肝星状细胞增殖影响3.2 防己黄芪汤对LPS作用下MMP2、TIMP1及TGFβ1的影响 与空白组比较,LPS组HSCT6培养上清液中的MMP2、TIMP1及TGFβ1的分泌量明显增高。大剂量防己黄芪汤明显促进HSC培养上清液中MMP2分泌,并抑制TIMP1及TGFβ1分泌,与LPS组比较,差异具有统计意义(P<0.01);中剂量防己黄芪汤对促进MMP2分泌以及抑制TGFβ1分泌有一定作用(P<0.05),但对TIMP1分泌抑制作用并不明显,见表1。表1 防己黄芪汤对LPS作用下HSCT6MMP2、TIMP1及TGFβ1的影响(略)
4 讨论
HSC的激活是肝纤维化发生的中心环节,是细胞外基质产生过多和沉积的主要细胞来源[4]。HSC是肝脏的一种非实质细胞,位于肝窦内皮细胞与肝细胞之间的窦周Disse间隙内,主要功能是贮存和代谢脂肪及维生素A,合成和分泌少量ECM,并会产生一定的胶原酶。 正常情况下,HSC处于静止状态。肝损伤时,HSC被激活,转化为肌纤维母细胞(MFB),即活化HSC[5]。激活后的HSC不仅能合成促肝纤维化因子,与受体结合的能力也明显增强,这种自分泌正反馈调节是促进肝纤维化发展的关键所在。近年研究发现,内毒素也是肝纤维化发生发展的一个重要影响因素。临床资料表明,各种肝病均伴有不同程度的肠源性内毒素血症(GET)。实验研究发现,内毒素既能直接损伤肝细胞,还通过激活KUFFER细胞和肝内单核巨噬细胞释放促炎介质间接损害肝细胞,从而促进肝纤维化的进展[6]。
本实验结果显示,LPS能有效促进HSC的增殖,并在培养的第2天达到峰值。而防己黄芪汤各剂量组对LPS作用下的HSC增殖均有不同程度的抑制作用,且呈一定的量效关系。大剂量防己黄芪汤能有效促进MMP2分泌,抑制TIMP1及TGFβ1分泌(P<0.01),中剂量防己黄芪汤促进MMP2和抑制TGFβ1分泌的作用明显(P<0.01),但对TIMP1分泌的抑制作用不明显。
【参考文献】
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