作者:李晓娟,王培训,刘良,王文君,周联,梁瑞燕,曹柳英
【关键词】 青藤碱
摘要:【目的】研究青藤碱抗炎、抗风湿作用机理。【方法】采用小鼠巨噬细胞株J774体外培养,观察药物对该细胞株增殖、一氧化氮(NO)合成以及肿瘤坏死因子α信使核糖核酸(TNFα mRNA)表达及生物合成的影响。【结果】青藤碱能够抑制该细胞株增殖,抑制脂多糖(LPS)刺激状态下的NO合成;对TNFα蛋白合成具有抑制作用,但仅在高浓度时才对TNFα mRNA表达具有轻微的抑制作用。【结论】青藤碱可能通过下调单核/巨噬细胞系统炎症介质和细胞因子合成发挥抗炎、抗风湿作用。
关键词:关节炎,类风湿/中药疗法;青藤碱/药理学;细胞,培养的;一氧化氮;肿瘤坏死因子
青藤碱(sinomenine)是从中药青风藤中提取的一种单体生物碱,具有抗炎、抗风湿、免疫抑制、镇痛、镇静等多方面的药理作用[1],临床用于治疗类风湿性关节炎(RA)等自身免疫性疾病疗效较好,且副作用小[2]。巨噬细胞在RA等自身免疫性疾病的发病中具有重要作用,有研究认为凡是对RA有效的治疗方法或药物均能下调单核/巨噬细胞系统的功能[3]。因此,我们选择了具有正常巨噬细胞显著特征的J774巨噬细胞株[4],观察该药对其生长及炎症介质基因表达和生物合成的影响。
1 材料与方法
11 材料
111 J774巨噬细胞株
引自第一军医大学自由基教研室,来源于American Type Culture Collection(ATCC,美国)。细胞采用含体积分数为10%的胎牛血清的RPMI 1640培养液(含青霉素、链霉素各1000U・L-1)传代培养,选择对数生长期的传代培养细胞用于实验。
112主要试剂
青藤碱纯品(原料药)由湖南正清制药公司提供;消炎痛(indomethacin)纯品,美国Cayman公司;胎牛血清,杭州四季青产品;RPMI 1640、DMEM培养基,美国GIBCO公司;一氧化氮(NO)检测试剂盒和小鼠肿瘤坏死因子α(TNFα)检测试剂盒,深圳晶美生物工程有限公司;总核糖核酸(RNA)提取试剂盒和逆转录聚合酶链反应(Access RTPCR)试剂盒,Promega公司;脂多糖(LPS)和噻唑蓝(MTT),Sigma公司;其他试剂为国产分析纯。
12 方法
121 青藤碱对J774细胞增殖的影响
采用MTT法检测,方法参照文献[5,6]。
122 青藤碱对J774细胞株合成NO、TNFα的影响
细胞采用含体积分数为10%胎牛血清的DMEM培养液培养,调整细胞浓度为1×109/L,加500μL入24孔板,贴壁3h后,每孔加含不同浓度青藤碱的培养液500μL,LPS 10μL(终浓度10mg/L),继续培养24h,收集上清液,20℃保存。按NO试剂盒(酶法)说明进行检测,cNO(μmol/L)=D测定管/D标准管×100μ mol/L;按TNFα检测试剂盒(ELISA法)说明检测TNFα浓度值(ng/L)。
123 细胞总RNA的提取
调整细胞浓度为1×109/L,每孔加2mL入6孔细胞培养板,贴壁2h后加LPS和不同浓度的青藤碱(LPS终浓度为10mg/L),继续培养4h后提取细胞总RNA(操作按试剂盒说明进行)。
124 TNFα mRNA表达的检测
采用RTPCR法[7],引物由上海生物工程公司合成,TNFα的引物为:5AGCCCACGTCGTAGCAAACCACCAA3(Sense), 5ACACCCATTCCCTTCACAGAGCAAT3(Antisense)(446bp)。以βactin作为内参。取8μL RTPCR扩增反应产物+2μL溴酚蓝加样缓冲液,15g/L琼脂糖电泳1h,溴乙锭(EB)染色30min后,UVP凝胶摄相仪照相分析结果。
2 结果
21 青藤碱对J774细胞增殖的影响
青藤碱和消炎痛对J774细胞株细胞增殖均具有显著的抑制作用,其半数抑制药物浓度分别约为1mmol/L和0094mmol/L(图1)。从细胞增殖结果分析,其后的实验设计青藤碱的浓度均采用c≤1mmol/L(低于或等于达到半数抑制率的药物浓度)。
22 青藤碱对J774细胞株一氧化氮(NO)合成的影响
青藤碱作用24h能够抑制LPS刺激状态下J774细胞合成NO,其半数抑制药物浓度约在500~1000μmol/L之间(图2)。
23 青藤碱对J774细胞株TNFα蛋白合成的影响
在625μmol/L、500μmol/L、1mmol/L浓度下,青藤碱能够显著抑制LPS刺激状态下TNFα蛋白合成,抑制率分别为2901%、4946%、9364%(图3)。
24 青藤碱对J774细胞株TNFα mRNA基因表达的影响
以LPS刺激J774细胞,培养2h,对TNFα mRNA表达的刺激作用轻微。青藤碱1mmol/L对不加或加LPS刺激状态下TNFα mRNA的表达具有轻微抑制作用,其抑制率分别为(125±65)%,(157±59)%(P<005,n=3);但在100μmol/L、10μmol/L浓度下,青藤碱对LPS刺激状态下TNFα mRNA基因表达无明显影响(图4)。
NO自由基是一种在免疫调节、炎症介导中起重要作用的递质,在炎症反应中能够促使血管舒张、引起水肿、增加炎症性渗出、激活前列腺合酶等。RA病人血清和滑液中NO自由基水平均升高,提示NO作为一种炎症介质在RA发病中有重要作用。由于在RA炎症关节中巨噬细胞是NO合成的一个主要细胞群,青藤碱对巨噬细胞增殖及NO合成的影响可能对抑制RA病人滑膜炎症反应和过度炎症反应引起的氧化性损伤起到改善作用,这与文献的有关报道是一致的[8]。
由于滑膜内衬巨噬细胞样细胞在RA发病的早期和疾病的活动期能够无限地增殖,并且成为RA滑膜TNFα产生的主要细胞群;而TNFα可促进其他炎症性细胞因子、生长因子的合成,并可作用于成纤细胞和软骨细胞,在RA早期血管翳生成和后期骨破坏中起重要作用[9]。青藤碱对J774巨噬细胞增殖和TNFα合成的抑制作用说明,它可能对RA单核/巨噬细胞系统的亢奋状态具有一定的拮抗作用,而研究认为临床对RA有效的治疗均能下调单核/巨噬细胞系统功能[2]。故由此推测,青藤碱在临床上可能通过抑制滑膜内衬巨噬细胞样细胞恶性增殖及TNFα合成而对RA滑膜炎的发展进程具有一定程度的阻断作用,同时由于TNFα可促进NO的合成,故青藤碱抑制NO合成的作用可能部分通过抑制TNFα的合成而介导[10]。
另外,青藤碱对LPS刺激状态下TNFα蛋白合成有显著的抑制作用,但仅能轻微地抑制TNFα mRNA的表达,提示青藤碱作用的主要靶点可能在蛋白质合成水平,具体机制值得进一步深入研究。
参考文献
[1]Liang Liu,Eberhard B,Dennis B,et al.Amelioration of rat experimental arthritis by treatment with the alkaloid sinomenine[J].Int J Immunopharmac,1996,18(10):529.
[2]余建强.正清风痛宁治风湿病695例临床总结[J].湖南中医杂志,1994,10(2):18.
[3]Gerdr B,Bruno S,Gernot K,et al.Mononuclear phagocytes and rheumatoid synovitis[J].ArthritisRheum,1997,40(1):5.
[4]Y Harada.Effect of lipopolysaccharide thymidine salvage as related macrophage activation[J].J Immunol,1995,86(9):257.
[5]郑永唐,贲昆龙.测定细胞存活和增殖的MTT方法的建立[J].免疫学杂志,1992,8(4):266.
[6]王培训,刘良,王文君,等.青藤碱对巨噬细胞J774产生PGE2的影响[J].中国免疫学杂志,1999,15:212.
[7]Bernadette L,Kenoall S,Azizvl H.Plasmodium yoelii in mice:differential induction of cytokine gene expression during hyporesponsiveness induction and restimulation [J].Cellular Immunology,1995,160:79.
[8]Liang L,Riese J,Kaever,et al.Impairment of macrophages Eicosanoid and nitric oxide production by alkaloid from sinomenium acutum[J].Drug Res,1994,44(11):1223.
[9]Majed Odeh.New insights into the pathogenesis and treatment of rheumatoid arthritis [J].Clinical Immunology and Immunopathy,1997,83(2):103.
[10]费克香,赵修竹,彭先导.类风湿性关节炎免疫功能异常的研究进展[J].国外医学・免疫学分册,1999,22(6):323.