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益母草碱抑制NLRP3炎症小体过度激活调控巨噬细胞M1/M2表型分化

华荣 陈瑶

李杰, 杨育儒, 王庆芬, 陈锦珊. RP-HPLC法同时测定防暑清热饮中5种活性成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2020, 38(5): 462-465. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202002059
引用本文: 华荣, 陈瑶. 益母草碱抑制NLRP3炎症小体过度激活调控巨噬细胞M1/M2表型分化[J]. 药学实践与服务, 2021, 39(2): 143-147. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003
LI Jie, YANG Yuru, WANG Qingfen, CHEN Jinshan. Simultaneous determination of five active components in Fangshu Qingre mixture by RP-HPLC[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2020, 38(5): 462-465. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202002059
Citation: HUA Rong, CHEN Yao. Effect of leonurine on peritoneal macrophages M1/M2 phenotypic differentiation via inhibiting overactivation of NLRP3 inflammasome[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(2): 143-147. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003

益母草碱抑制NLRP3炎症小体过度激活调控巨噬细胞M1/M2表型分化

doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003
详细信息
    作者简介:

    华 荣,硕士,主管药师,研究方向:临床药学,Email: huarong0523@126.com

  • 中图分类号: R965

Effect of leonurine on peritoneal macrophages M1/M2 phenotypic differentiation via inhibiting overactivation of NLRP3 inflammasome

  • 摘要:   目的  研究益母草碱对脂多糖(LPS)诱导小鼠腹腔巨噬细胞免疫应答影响及相关机制。  方法  分离小鼠腹腔巨噬细胞,用脂多糖和益母草碱预处理24 h,MMT法检测巨噬细胞活性;Griess法检测NO释放量;ELISA法检测IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的释放量;RT-PCR法检测NLRP3、ASC、caspase-1、TNF-α、iNOS、Arg-1和CD206的mRNA表达量;Western blot检测NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达量。  结果  益母草碱能显著抑制脂多糖引起的巨噬细胞上清液中NO、IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的释放。RT-PCR及Western blot实验结果显示,益母草碱可以抑制脂多糖引起的巨噬细胞中NLRP3、ASC、caspase-1的mRNA及蛋白表达;益母草碱还能明显抑制脂多糖所诱导的巨噬细胞向M1型分化,并促进巨噬细胞向M2型分化。  结论  益母草碱能通过抑制NLRP3炎症小体,促进脂多糖诱导的巨噬细胞由M1表型向M2表型分化。
  • 防暑清热饮是由广藿香、白茅根、菊花、薄荷、枸杞等药材配伍而成的中药复方制剂。方中广藿香为君药,白茅根、菊花为臣药,薄荷为佐药,枸杞为使药,诸药合用,具有芳香化湿、清热解毒、解渴生津之功效[1]。课题组前期已采用紫外分光光度法对防暑清热饮中总多糖和总黄酮进行质量控制[2]。为了更为全面地控制防暑清热饮的质量,本实验参考现有文献[3-16],采取RP-HPLC法同时测定方中多个活性成分含量,现报道如下。

    高效液相色谱仪(AngiLent 1200型,DAD检测器,美国安捷伦科技有限公司),分析天平(AUX220,日本岛津公司)。防暑清热饮(批号:20200120,202002101,202002102,规格:100 ml/瓶,第九〇九医院药剂科),绿原酸对照品(批号:110753-200413)、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸(批号:111782-201807)、蒙花苷(批号:111528-201710)和广藿香酮(批号:111822-201904)均购自中国食品药品检定研究院,木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷(批号:GZDD-0115,贵州迪大生物科技有限责任公司),甲醇、乙腈为色谱纯,其他试剂为分析纯,水为纯化水。

    色谱柱ZORBAX-SB-C18 (250 mm ×4.6 mm,5 μm),流动相为0.2%磷酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脱0~30 min,88%~82%A;30~45 min,82%~78%A;45~65 min,78%~35%A;65~75 min,35%A;75~78 min,35%~30%A;78~80 min,30%~88%A;80~82 min,88%A;流速为1.0 ml/min,检测波长为327 nm,柱温为30 ℃,进样量20 μl,理论塔板数按3,5-O-二咖啡酰奎宁酸计算应不低于8 000。

    2.2.1   对照品溶液

    分别精密称定绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸对照品适量,置于同一10 ml容量瓶中,加甲醇溶解并定量稀释成每1 ml中含绿原酸2.15 mg、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷1.05 mg、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸3.00 mg。分别精密称定蒙花苷和广藿香酮对照品适量置于同一25 ml容量瓶中,加甲醇溶解并定量稀释成每1 ml中含蒙花苷0.21 mg和广藿香酮0.05 mg,作为对照品储备液。精密量取各对照品储备液5 ml,置同一25 ml量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,得混合对照品母液。

    2.2.2   供试品溶液

    精密量取防暑清热饮5 ml,置10 ml容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得供试品溶液。

    2.2.3   阴性对照溶液

    按处方量制备不含广藿香、白茅根、菊花和薄荷的阴性样品,按“2.2.2”项下供试品方法制备阴性对照溶液。

    分别取对照品溶液、供试品溶液、阴性对照溶液,按“2.1”项下色谱条件下进样,记录色谱图。结果阴性溶液无干扰,方法专属性良好,见图1

    图  1  防暑清热饮HPLC图
    A.混合对照品溶液;B.供试品溶液;C.阴性对照溶液1.绿原酸;2.木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷;3. 3,5-O-二咖啡酰奎宁酸;4.蒙花苷;5.广藿香酮

    分别精密吸取对照品母液按比例稀释,在上述色谱条件下,分别进样20 μl,以质量浓度X(μg/ml)为横坐标、峰面积Y为纵坐标绘制标准曲线,得线性回归方程,见表1

    表  1  回归方程及线性范围
    化合物名称回归方程r线性范围(μg/ml)
    绿原酸Y=13.496X-63.1940.999 943.00~430.00
    木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷Y=19.707X-169.3100.999 721.00~210.00
    3,5-O-二咖啡酰奎宁酸Y=4.659X-0.8950.999 760.00~600.00
    蒙花苷Y=6.5862X+6.1540.999 64.20~42.00
    广藿香酮Y=11.788X+2.1090.999 61.02~10.20
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    取混合对照品溶液,连续进样6次,记录色谱峰面积,绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、蒙花苷、广藿香酮峰面积的RSD分别为0.29%、0.30%、0.32%、0.45%、0.45%,表明仪器精密度良好。

    按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液6份(批号:20200120),并按“2.1”项下色谱条件进行含量测定。结果显示,防暑清热饮中绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、蒙花苷、广藿香酮峰面积的RSD分别为0.56%、0.68%、0.70%、0.94%、1.75%,表明方法重复性良好。

    将供试品溶液在室温下放置,分别于0、2、4、8、12、24 h进样20 μl,记录色谱峰面积,结果显示,防暑清热饮中绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、蒙花苷、广藿香酮峰面积的RSD分别为0.64%、1.16%、0.71%、0.59%、1.36%,结果表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

    精密量取已知含量的防暑清热饮2.5 ml,共6份,置10 ml容量瓶中,再分别精密加入对照品适量,加水稀释至刻度,按“2.1”项下色谱条件操作,进样20 μl,记录峰面积,测定其含量,计算平均加样回收率,结果见表2

    表  2  防暑清热饮加样回收率试验结果(n=6)
    成分样品含量(m/μg)加入量(m/μg)测得量(m/μg)回收率(%)平均回收率(%)RSD(%)
    绿原酸369.44376.00745.1099.91102.031.63
    369.44376.00748.25100.75
    369.44376.00756.12102.84
    369.44376.00749.80101.16
    369.44376.00764.27105.01
    369.44376.00754.89102.51
    木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷209.79210.00425.37102.65102.381.51
    209.79210.00428.48104.14
    209.79210.00425.15102.55
    209.79210.00419.79100.00
    209.79210.00428.48104.14
    209.79210.00421.50100.81
    3,5-O-二咖啡酰奎宁酸452.68484.00939.25100.53102.391.23
    452.68484.00947.23102.18
    452.68484.00956.31104.06
    452.68484.00942.56101.22
    452.68484.00949.64102.68
    452.68484.00954.57103.70
    蒙花苷42.8842.0085.58101.67103.141.87
    42.8842.0085.42101.30
    42.8842.0087.42106.05
    42.8842.0087.13105.37
    42.8842.0085.42101.30
    42.8842.0086.21103.16
    广藿香酮7.918.2016.1099.86104.012.33
    7.918.2016.40103.52
    7.918.2016.56105.47
    7.918.2016.43103.89
    7.918.2016.76107.91
    7.918.2016.39103.40
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    取3个批号的防暑清热饮样品(批号:20200120,202002101,202002102),各3份,按“2.2.2”项下方法制备防暑清热饮供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件操作,进样20 μl,记录峰面积,计算含量,结果见表3

    表  3  3批防暑清热饮含量测定结果(n=3, μg/ml)
    批号绿原酸木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷3,5-O-二咖啡酰奎宁酸蒙花苷广藿香酮
    20200120147.97±0.7383.61±0.53181.99±0.1517.26±0.483.16±0.30
    202002101142.35±0.1575.19±1.07162.42±0.1614.16±0.861.74±0.54
    202002102163.00±0.0680.24±0.88215.19±0.0417.63±0.782.09±2.38
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    现代药理学研究表明广藿香酮具有抗菌、抗炎、抗氧化、杀虫以及抑制肿瘤细胞的生长等多种生物活性;绿原酸、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸属于苯丙素类化合物,具有解热镇痛、抗氧化作用;木犀草素-7-O-D-葡糖苷和蒙花苷属于黄酮类化合物,具有免疫调节、抗氧化、抗炎、抑菌抗病毒等作用。对单味药材进行分析,广藿香中含有广藿香酮;菊花、广藿香、白茅根和薄荷均含有绿原酸;菊花中含有3,5-O-二咖啡酰奎宁酸;菊花和薄荷中含有蒙花苷。中药复方制剂成分复杂,在保证达到检测要求的条件下,综合考虑选择绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、蒙花苷、广藿香酮作为液相色谱法检测的指标性成分[17-21]

    本实验分别考察了甲醇-0.1%磷酸、甲醇-0.2%磷酸、乙腈-0.1%磷酸、乙腈-0.2%磷酸4个洗脱溶剂系统作为流动相,结果发现乙腈-0.2%磷酸作为流动相色谱峰时,峰形和分离效果较好,梯度洗脱比等度洗脱分离更好。由于本品为水溶性溶液,被测活性成分极性相对较大,故使流动相起始和结束比例保持一致,即乙腈-0.2%磷酸(12∶88),以确保所测成分在正确的保留时间出峰。

    在190~400 nm范围内进行全波长扫描,广藿香酮、3,5-O-二咖啡酰奎宁酸、蒙花苷、绿原酸和木犀草素-7-O-β-D-葡糖苷最大吸收波长分别为308、327、330、325和348 nm,综合考虑选择327 nm作为检测波长。

    本实验供试品溶液制备简便,由于本品为液体制剂,用水稀释后直接进样,在该色谱条件下无干扰,故考虑稀释后直接进样。

    本实验建立的含量测定方法简便、准确、灵敏,可作为防暑清热饮的质控方法,因不同批次有效成分含量相差较大,考虑可能是药材受产地或采收季节的影响,也可能是该制剂提取工艺稳定性的问题,还需进一步考察,后续需要经过多批次测定以确定质控标准。

  • 图  1  益母草碱对巨噬细胞活力的影响

    *P<0.05, 与对照组比较。

    图  2  益母草碱对巨噬细胞产生NO、IL-1β、IL-6及IL-18的影响

    *P<0.05, 与对照组比较;#P<0.05, 与脂多糖组比较。

    图  3  益母草碱对NLRP3炎症小体相关蛋白mRNA表达影响

    *P<0.05, 与对照组比较;#P<0.05, 与脂多糖组比较。

    图  4  益母草碱对NLRP3炎症小体相关蛋白表达的影响

    *P<0.05, 与对照组比较;#P<0.05, 与脂多糖组比较。

    图  5  益母草碱调节巨噬细胞由M1/M2型极化

    *P<0.05, 与对照组比较;#P<0.05, 与脂多糖组比较。

    表  1  PCR引物序列

    基因引物序列(5′→3′)
    NLRP3F: AGAAGAGACCACGGCAGAAG
    R: CCTTGGACCAGGTTCAGTGT
    ASCF: TGGATGCTCTGTACGGGAAG
    R: CCAGGCTGGTGTGAAACTGAA
    caspase-1F: CTTGGAAATAGCTCCCAGAA
    R: CATTTGGGAACTTCTCATCC
    TNF-αF: CCAATGGCAGAGTGGGTATG
    R: TGAAGAGGACCTGGGAGTAG
    iNOSF: GGGAATCTTGGAGCGAGTTG
    R: GTGAGGGCTTGGCTGAGTGA
    CD206F: CAGGTGTGGGCTCAGGTAGT
    R: TGGTGAGCTGAAAGGTGA
    Arg-1F: TTGCTGTGCTCCATAGTTTCCA
    R: CCATGCAAGTTTCCACTTGT
    GAPDHF: GGAGAAACCTGCCAAGTATG
    R: TTACTCCTTGGAGGCCATGTAG
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    [16] 杨嘉宁, 赵一颖, 肖伟.  七味脂肝方对非酒精性脂肪性肝炎动物模型的药效学评价 . 药学实践与服务, 2024, 42(9): 389-398. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202404096
    [17] 桂明珠, 李静, 李志玲.  儿童伏立康唑的血药浓度与CYP2C19、CYP2C9和CYP3A5基因多态性的相关性研究 . 药学实践与服务, 2024, 42(): 1-5. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202402020
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-03
  • 修回日期:  2021-03-07
  • 网络出版日期:  2021-03-31
  • 刊出日期:  2021-03-25

益母草碱抑制NLRP3炎症小体过度激活调控巨噬细胞M1/M2表型分化

doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003
    作者简介:

    华 荣,硕士,主管药师,研究方向:临床药学,Email: huarong0523@126.com

  • 中图分类号: R965

摘要:   目的  研究益母草碱对脂多糖(LPS)诱导小鼠腹腔巨噬细胞免疫应答影响及相关机制。  方法  分离小鼠腹腔巨噬细胞,用脂多糖和益母草碱预处理24 h,MMT法检测巨噬细胞活性;Griess法检测NO释放量;ELISA法检测IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的释放量;RT-PCR法检测NLRP3、ASC、caspase-1、TNF-α、iNOS、Arg-1和CD206的mRNA表达量;Western blot检测NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达量。  结果  益母草碱能显著抑制脂多糖引起的巨噬细胞上清液中NO、IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的释放。RT-PCR及Western blot实验结果显示,益母草碱可以抑制脂多糖引起的巨噬细胞中NLRP3、ASC、caspase-1的mRNA及蛋白表达;益母草碱还能明显抑制脂多糖所诱导的巨噬细胞向M1型分化,并促进巨噬细胞向M2型分化。  结论  益母草碱能通过抑制NLRP3炎症小体,促进脂多糖诱导的巨噬细胞由M1表型向M2表型分化。

English Abstract

李杰, 杨育儒, 王庆芬, 陈锦珊. RP-HPLC法同时测定防暑清热饮中5种活性成分的含量[J]. 药学实践与服务, 2020, 38(5): 462-465. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202002059
引用本文: 华荣, 陈瑶. 益母草碱抑制NLRP3炎症小体过度激活调控巨噬细胞M1/M2表型分化[J]. 药学实践与服务, 2021, 39(2): 143-147. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003
LI Jie, YANG Yuru, WANG Qingfen, CHEN Jinshan. Simultaneous determination of five active components in Fangshu Qingre mixture by RP-HPLC[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2020, 38(5): 462-465. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202002059
Citation: HUA Rong, CHEN Yao. Effect of leonurine on peritoneal macrophages M1/M2 phenotypic differentiation via inhibiting overactivation of NLRP3 inflammasome[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2021, 39(2): 143-147. doi: 10.12206/j.issn.1006-0111.202101003
  • 盆腔炎是一种常发病于年轻女性上生殖道感染的妇科疾病。临床研究发现,盆腔炎患者上生殖道内存在大量激活的巨噬细胞[1]。在炎症和病原体的刺激下,巨噬细胞过度激活可以释放出大量炎症因子,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-18(IL-18)。研究发现,NLRP3炎性小体激活可以促使caspase-1活化并切割IL-18、IL-1β前体,促进IL-18、IL-1β的成熟与释放,而抑制NLRP3炎性小体过度激活以减轻盆腔炎临床症状,并且与降低炎症因子、趋化因子释放有关。巨噬细胞在不同刺激下可以活化为不同表型:经典活化的M1型和替代活化的M2型。在含有脂多糖(LPS)和IFN-γ微环境中,巨噬细胞活化为变形虫样的M1型,参与炎症的发生。巨噬细胞在含有IL-4、IL-10、IL-13等抗炎因子微环境中被活化为M2型,表达精氨酸酶 1(Arg-1)和甘露糖受体1(CD206) 等特异性标志分子,参与炎症消退和组织重塑。研究发现,M1 /M2比例失衡是多种炎症性疾病的病理标志,如肥胖[2]、糖尿病[3]、动脉粥样硬化[4]等。

    益母草碱(LEO)是一种具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤作用的天然黄酮类化合物[5],研究报道显示益母草碱可抑制Bax/Bcl-2信号通路激活抑制炎症因子的表达[6]。但鲜有益母草碱对巨噬细胞中NLRP3炎症小体影响的报道。本实验以益母草碱为研究对象,探讨其对巨噬细胞中NLRP3炎症小体激活的影响,以及对巨噬细胞M1/M2表型的调节作用。

    • 益母草碱(纯度>98%,西格玛奥德里奇贸易有限公司,上海);脂多糖(L6143)、DMEM高糖培养基、胎牛血清、NuPAGE 10% Bis-Tris Gel、10×MOPS SDS 运行缓冲液、10×传输缓冲液、预制蛋白Marker、荧光定量PCR、反转录试剂盒(美国赛默飞世尔科技公司);青-链霉素混合液、胰蛋白酶(美国Hyclone公司);Griess试剂盒(江苏碧云天生物试剂公司);IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α等ELISA试剂盒(武汉伊莱瑞特生物公司);PVDF膜(美国Millipore公司);caspase-1兔抗单克隆抗体、β-actin兔抗单克隆抗体、羊抗兔/羊抗鼠单克隆二抗(武汉三鹰生物技术有限公司);NLRP3兔抗单克隆抗体(英国Biorbyt生物试剂公司);四甲基偶氮唑蓝溶液(MTT,美国Bio-Rad公司);TRIzol Regent试剂盒(日本TaKaRa公司)。

    • C57BL/6小鼠,6周龄,雌性,体重(20±2) g,购于江苏集萃药康生物科技股份有限公司。小鼠饲养于实验室SPF级动物房,温度(22 ± 1)°C和湿度(60 ± 2)%,动物自由饮食。动物实验操作均通过实验动物伦理委员会批准。

    • 以颈椎脱臼的方式处死小鼠,置于75%的乙醇溶液中浸泡10 min,将15 ml PBS缓冲液注入小鼠腹中,仰卧平放,揉捏小鼠腹部5 min,吸出腹液,离心分离巨噬细胞,用DMEM培养液调整细胞浓度,在细胞培养箱中以5%CO2、37 ℃恒温孵育24 h后,换液,去除未贴壁细胞,即得到纯化的小鼠腹腔巨噬细胞[7]。以1.5×105个/ml密度接种于24孔(或96孔)板中培养24 h后,随机分为空白组、益母草碱(10 μmol/L)组、脂多糖(1 μg/ml)组、脂多糖+益母草碱(10 μmol/L)组,益母草碱预处理1 h之后加入脂多糖,放回孵箱中培养,24 h后,提取上清液和细胞蛋白,检测相关指标。

    • 脂多糖预处理巨噬细胞24 h后,在96孔板中每孔加入10 μl(5 mg/ml)MTT溶液,于37 ℃孵箱中培养,4 h后取出,移除细胞上清液,每孔加入200 μl二甲基亚砜,放置于恒温摇床震摇10 min,于562 nm处测定OA值,检测相关指标。

    • Griess试剂盒取出,恢复至室温。将细胞上清液和标准品和加入到96孔板中,将试剂I 和试剂II 混匀加入96孔板中,避光,放置于恒温摇床震摇30 min,于470 nm处测定OA值,检测NO含量。

    • 提前将ELISA试剂盒取出,恢复至室温。稀释细胞上清液,配置标准品工作液,按照ELISA试剂盒说明书要求依次加入反应液,最后加入终止液,于450 nm处检测OD值,计算IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α含量。

    • 按照Trizol法提取巨噬细胞中总RNA,根据逆转录试剂盒说明书,进行RT-PCR反应。设定反应条件为:5 ℃预变性30 s,接着95 ℃变性6 s,最后60 ℃退火,延伸37 s,重复反应40个循环。RT-PCR引物设计见(表1)。以GAPDH为内参,利用2−∆∆Ct方法分析结果。

      表 1  PCR引物序列

      基因引物序列(5′→3′)
      NLRP3F: AGAAGAGACCACGGCAGAAG
      R: CCTTGGACCAGGTTCAGTGT
      ASCF: TGGATGCTCTGTACGGGAAG
      R: CCAGGCTGGTGTGAAACTGAA
      caspase-1F: CTTGGAAATAGCTCCCAGAA
      R: CATTTGGGAACTTCTCATCC
      TNF-αF: CCAATGGCAGAGTGGGTATG
      R: TGAAGAGGACCTGGGAGTAG
      iNOSF: GGGAATCTTGGAGCGAGTTG
      R: GTGAGGGCTTGGCTGAGTGA
      CD206F: CAGGTGTGGGCTCAGGTAGT
      R: TGGTGAGCTGAAAGGTGA
      Arg-1F: TTGCTGTGCTCCATAGTTTCCA
      R: CCATGCAAGTTTCCACTTGT
      GAPDHF: GGAGAAACCTGCCAAGTATG
      R: TTACTCCTTGGAGGCCATGTAG
    • 脂多糖处理巨噬细胞24 h后,弃去细胞上层培养基,置于冰上,PBS洗涤3次,加入RIPA裂解液(含1%PMSF)反应30 min,离心,收集上清液。BCA蛋白定量试剂盒检测蛋白含量,配置缓冲液,变性。每孔10 μl加入到10%预制胶中,设置电压200 V电泳30 min,设置电压25 V电转30 min,TBST洗涤,5%脱脂牛奶封闭2 h,TBST洗涤,4 ℃一抗孵育过夜,TBST洗涤,二抗孵育30 min,TBST洗涤,加入曝光剂,曝光。

    • 采用SPSS18.0分析实验中所涉及的数据,组间比较方差齐,用LSD检验,方差不齐采用 Dunnett’s T3检验,以P < 0.05为统计学差异,数据结果用均数 ± 标准误($\bar x \pm s$)表示。

    • 首先,观察益母草碱和脂多糖对巨噬细胞活力的影响(图1)。结果显示,脂多糖和益母草碱均能提高巨噬细胞的活力(P<0.05),当益母草碱与脂多糖共同刺激巨噬细胞时,巨噬细胞活力得到了进一步的增强(P<0.05)。

      图  1  益母草碱对巨噬细胞活力的影响

    • 观察益母草碱对巨噬细胞炎症因子释放的影响,在脂多糖刺激下,巨噬细胞上清液中NO的释放增加,而益母草碱可以抑制巨噬细胞NO释放(图2A)。检测脂多糖对巨噬细胞上清液中IL-1β、IL-18和IL-6释放的影响,结果发现,益母草碱可以降低巨噬细胞IL-1β、IL-18和IL-6释放(图2B-2D)。结果显示,益母草碱可以减少脂多糖引起的巨噬细胞炎症因子的释放。

      图  2  益母草碱对巨噬细胞产生NO、IL-1β、IL-6及IL-18的影响

    • 细胞内IL-1β、IL-18等炎症因子的释放需要经过NLRP3炎症小体的激活,为此,观察了益母草碱对NLRP3炎症小体激活的影响。RT-PCR结果显示(图3),脂多糖刺激后,NLRP3、ASC、caspase-1的mRNA表达增加,益母草碱可以降低mRNA表达。Western blot结果也证实益母草碱可以抑制脂多糖引起的巨噬细胞中NLRP3、ASC、caspase-1蛋白表达(图4)。

      图  3  益母草碱对NLRP3炎症小体相关蛋白mRNA表达影响

      图  4  益母草碱对NLRP3炎症小体相关蛋白表达的影响

    • 应用RT-PCR检测益母草碱对巨噬细胞M1/M2表型的影响。正常情况下,巨噬细胞M1型标志物TNF-α和iNOS表达量较低,经脂多糖诱导刺激后TNF-α和iNOS的表达水平显著升高,益母草碱可以降低脂多糖引起的TNF-α和iNOS的mRNA表达(图5A5B)。另一方面,脂多糖诱导刺激后,巨噬细胞M2型标志物Arg-1和CD206的表达水平降低,益母草碱预处理可以增加脂多糖引起的Arg-1和CD206表达(图5C5D)。表明益母草碱可以调控脂多糖引起的巨噬细胞由M1向M2型转化。

      图  5  益母草碱调节巨噬细胞由M1/M2型极化

    • 研究发现在盆腔炎患者的上生殖道内存在大量激活的巨噬细胞[8]。巨噬细胞是参与炎症反应的天然免疫细胞,当病原体入侵或者组织发生病变时,巨噬细胞分泌多种炎症因子,诱导更多的巨噬细胞活化、募集,加强局部抗炎作用。正常生理情况下,炎症因子的含量极少,具有维持机体免疫和调节心脑血管等功能[9]。但当机体长期受到病原微生物、致炎因子刺激时,会导致一系列病理改变,如长期慢性子宫内膜炎刺激可以增加子宫纤维化的发病率[10]。基于此,本实验利用革兰阴性菌来源的脂多糖刺激巨噬细胞,观察益母草碱对脂多糖诱导的巨噬细胞激活和炎症因子表达的影响。结果显示,脂多糖刺激可以引起巨噬细胞过度激活,相关炎症因子表达增加,益母草碱预处理可以减少炎症因子的表达和分泌,提示益母草碱的抗炎作用与抑制巨噬细胞中炎症因子的产生有关。

      为了进一步阐明益母草碱的抗炎作用,本实验对NLRP3炎症小体进行了研究。大量研究发现脂多糖可以激活NLRP3炎症小体,引起细胞因子释放增加。鉴于盆腔炎是炎性刺激引起的病理变化,且抑制NLRP3炎症小体可以降低炎症,推测抑制NLRP3炎症小体过度激活可能对盆腔炎起到一定的治疗效果。本实验中发现,益母草碱可以通过抑制脂多糖引起的巨噬细胞中NLRP3炎症小体相关蛋白表达,从而减少炎症因子释放,证实益母草碱可以抑制脂多糖诱导的巨噬细胞内NLRP3炎症小体的过度激活发挥抗炎作用。

      巨噬细胞的表型转化在盆腔炎的病理进程中发挥着重要作用,M1型巨噬细胞主要发挥促炎、吞噬病原体的作用,M2型巨噬细胞主要发挥促进组织重塑、损伤修复等。因此,在盆腔炎疾病中,M1型巨噬细胞能够加重上生殖道炎症进展,而M2型巨噬细胞能抑制疾病进展。为了明确脂多糖对巨噬细胞分化的影响,使用RT-PCR实验验证不同处理方式对巨噬细胞分型的影响。结果显示,脂多糖能够促进M1型标志物TNF-α和iNOS的mRNA表达,而益母草碱能明显抑制 TNF-α和iNOS的mRNA表达,同时促进M2型标志物Arg-1和CD206的mRNA表达。上述结果提示,益母草碱能抑制脂多糖诱导的巨噬细胞向M1型分化以及IL-18、IL-1β、TNF-α表达,促进巨噬细胞向M2型分化。

      在炎症反应过程中,脂多糖可以引起巨噬细胞中IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α等炎症因子表达增加,益母草碱可以通过抑制NLRP3炎症小体激活发挥其抗炎作用,提示抑制NLRP3炎症小体过度激活可能成为盆腔炎治疗的新策略,同时,本研究也为进一步开发益母草碱作为妇科用药提供理论基础。

参考文献 (10)

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