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谢乾,宋佳,万鹏,王清鹤,芦梓楠,孟馥芬^
新疆医科大学附属肿瘤医院麻醉科新疆乌鲁木齐 830000
[摘要]目的 研究肉苁蓉总苷(GCs)对脂多糖(LPS)诱导的BV2细胞炎症反应的机制。方法 采用小鼠小胶质细胞BV2细胞株作为研究对象。将BV2细胞随机分为对照组、LPS组和GCs组。对照组正常培养。LPS组用 LPS诱导BV2细胞建立炎症模型。GCs组加入不同浓度GCs与LPS共培养。CCK8检测各组细胞活性。qRT-PCR检测各组炎症因子IL-1β、COX-2 mRNA的表达,WB检测SIRT1、NF-KB蛋白水平的变化。结果 CCK8结果显示,GCs各组细胞活性与对照组之间无差异(P>0.05),LPS组细胞活性显著低于对照组和GCs各组(P<0.05)。qRT-PCR结果显示,LPS组IL-1β、COX-2 mRNA表达水平显著高于对照组和GCs与LPS共孵育组(P<0.05)。WB结果表明与对照组和GCs各组相比,LPS组SIRT1表达下调(P<0.05),磷酸化p65的表达上调(P<0.05)。结论 GCs能够抑制LPS诱导的BV2细胞的炎症反应,其机制可能与SIRT1/NF-KB信号通路相关。
[关键词]肉苁蓉总苷;脂多糖;BV2细胞;SIRT1/NF-KB
DOI:10.19668/j.cnki.issn1674-0491.2021.S1.0053
围术期神经认知紊乱(perioperative neurocognitive disorders,PND)与神经 炎症反应密切相关,高龄、手术创伤应激、麻醉药物等均可能诱发神经炎症反应,小胶质细胞活化是其重要的推进过程,在PND的发生和发展中发挥重要的作用。
肉苁蓉总苷(general cistanosides,GCs)的化学成分主要包括苯乙醇苷类、环烯醚萜类、木脂素类等,具有明确的抗氧化和神经保护作用2,3]。本实验以LPS诱导的BV2细胞炎症反应模型为基础,采用GCs干预,通过检测IL-1β、COX-2、SIRT1、NF-KB-p65的变化,研究GCs对围术期神经炎症的影响,为肉苁蓉的进一步开发应用提供理论和实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
小鼠小胶质细胞株(BV2)由上海复旦大学附属肿瘤医院朱敏敏教授惠
1.2 实验方法
1.2.1 细胞培养及分组
BV2细胞以高糖DMEM+10%FBS为细胞培养基,置于37℃,5%CO2的细胞培养箱中培养。BV2 细胞随机分为对照组、LPS 组和不同浓度 GCs组。将LPS加到96孔板中,使其终浓度为1ug/mL,依据分组加入不同浓度的GCs,与LPS共培养。
1.2.2 CCK8检测细胞活性
细胞接种于96孔板,待贴壁后更换培养基,不同浓度GCs(5ug/mL、25 ug/mL、50ug/mL、75 ug/mL)和终浓度为1ug/mLLPS共培养,加入CCK8,酶标仪测定吸光度值并计算细胞活性。
1.2.3 qRT-PCR检测各组炎症因子IL-1β、COX-2的mRNA表达
1.2.4 WB 检测各组SIRT1、NF-KB-p65蛋白表达情况
按照说明书提取蛋白,电泳,转膜,一抗孵育,加入二抗,采用化学发光法进行显影,运用ImageJ软件分析灰度值。1.3 统计学方法
采用 SPSS19.0 软件进行统计分析,计量资料采用均数加减标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析。
2 结果
2.1 GCs对BV2细胞活性的影响
同对照组相比,不同浓度的GCs对BV2细胞的活性未见明显的影响。结果见图1。
图1 GCs对BV2细胞活性的影响
2.2 GCs对LPS诱导的BV2细胞活性的影响
结果表明,与对照组相比,LPS组细胞活性明显降低(P<0.01);与LPS组相比,GCs组的细胞活性明显升高(P<0.05)。结果见图2。
与对照组相比*P<0.05;与LPS组相比#P<0.05。图2 GCs和LPS对BV2细胞活性的影响
2.3 GCs对LPS诱导BV2细胞炎症因子IL-1β,COX-2mRNA表达的影响qRT-PCR结果表明,与对照组相比,LPS组中IL-1β,COX-2的mRNA表达明显提高(P<0.05)。GCs与LPS共孵育各组炎症因子的mRNA的表达显著下降(P<0.05)。结果见图3。
PND是常见的中枢神经系统并发症。目前认为神经系统炎症是PND的主要发生机制之一。手术应激、全麻药物、衰老等可诱发神经系统炎症触发并加重 PND。因此,围术期神经保护、神经系统炎症管理可能有助于改善PND。
目前研究表明,GCs中的松果菊苷、毛蕊花糖苷等成分具有明确的抗氧化及神经保护的作用,但具体机制尚不明确。本研究以BV2为研究对象,在细胞水平探讨了GCs对NF-kB信号通路的影响。实验结果表明,本实验采用的GCs浓度对细胞活性没有影响,LPS组细胞活性降低及炎症因子增加表明神经炎症造模成功,LPS与GCs共同孵育的结果表明GCs可以改善炎症状态下的细胞活性。
SIRT1 是一种进化高度保守的NAD+依赖性蛋白去乙酰化酶,与炎症反应密切相关。2004年Yeung 等人的研究[4]首次证实SIRT1可与NF-KB的RelA/p65 亚基相结合影响 NF-KB的转录活性,抑制 NF-KB 介导的炎症信号通路。本研究结果发现 LPS 诱导的 BV2 细胞中 SIRT1 表达降低,NF-kBp-65的磷酸化水平升高,下游炎症因子的表达增加。GCs与LPS共孵育组细胞内SIRT1表达上调,NF-kBP65的磷酸化水平下降,下游炎症因子的表达减少。结合上述实验结果,我们推测GCs可能通过激活BV2细胞中的SIRT1/NF-KB信号通路来抑制炎症因子的表达。本实验的不足之处是未研究GCs对经SIRT1抑制剂处理后的细胞中的炎症介质产生的影响。这有待于我们下一步进行探究。
综上,我们的研究表明:GCs可能通过激活SIRT1/NF-KB信号通路,进而抑制LPS诱导的BV2小胶质细胞炎症反应,为后期开发肉苁蓉在神经炎症相关疾病的应用提供了参考。
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