摘要
制备大鼠含药(黄芪-桑白皮)血清,采用10%香烟烟雾提取物和20 ng·m
与空白组比较,模型组BEAS-2B细胞活性降低(P<0.05),Caspase3、HIF-1α蛋白表达显著增多(P<0.05),提示COPD造模成功;与模型组比较,中药组BEAS-2B细胞活性升高(P<0.05),中药组Caspase3、HIF-1α蛋白表达明显降低(P<0.05)。
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是以呼吸困难、咳嗽、咳痰为特征的一种异质性肺部状态,乃气道异常或肺泡异常所导致的持续性进展性的气流阻塞。据WHO预计,COPD将在2030年排名全球第3位死
COPD归属于中医学“喘证”“肺胀”“咳嗽”等范畴,主要症状为咳、痰、喘、气促等,其发病机制以正虚痰瘀为主,治疗上应以扶正为主,佐以化痰活
黄芪-桑白皮是临床治疗COPD的常用药对,经典方剂补肺汤、黄芪
笔者团队前期已通过网络药理学研
7只SPF级SD大鼠,体质量为(250±50) g,由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供,许可证编号为SYXK(湘)—20190009,实验动物伦理批号:LLBH-202212030001。动物饲养环境的相对湿度为40%~70%,温度为24~26 ℃,每小时通风换气8~12次。
(1)中药:黄芪6 g,桑白皮12 g。中药饮片购自湖南省中西医结合医院,加水熬煮30 min,熬2次,过滤,浓缩得到生药质量为4 g/mL的药液备用。(2)西药:注射用甲泼尼龙琥珀酸钠(天津金耀药业有限公司,国药准字H20103047)。
台式冷冻离心机(湖南湘仪,货号H1650R);电泳仪(北京六一,货号DYY-6C);电泳槽(北京六一,货号DYCZ-24DN);转膜仪(北京六一,货号DYCZ-40D);旋涡混合器(江苏其林贝尔,货号GL-88B);还原型5XSDS上样缓冲液(abiowell,货号AWB0055);1.5 mol/L Tris·HCl(pH8.8)(abiowell,货号AWB0073);1.0 mol/L Tris·HCl(pH6.8)(abiowell,货号AWB0074);10%APS(abiowell,货号AWB0093);10%SDS(abiowell,货号AWT0047);TEMED(abiowell,货号AWB0068);PBST 缓冲液(abiowell,货号AWI0130);30%Acr/Bic(abiowell,货号AWB0020);电泳液缓冲液(abiowell,货号AWB0083);转膜缓冲液(abiowell,货号AWC0114);蛋白磷酸酶抑制剂(abiowell,货号AWH0650);SuperECL Plus 超敏发光液(abiowell,货号AWB0005);显影液(上海佳信,货号BW-61);定影液(上海佳信,货号BW-62);抗体HIF1a(英国abcam,货号ab179483);抗体Caspase3(英国abcam,货号ab184787);脂多糖(碧云天,ST1470-10 mg);β-actin(美国proteintech,货号66009-1-Ig)。
香烟烟雾提取物(Cigarette smoke extract,CSE)溶液制备方法如下:取1支香烟燃烧5 min,烟雾在注射器驱动吸引下溶于10 mL 37 ℃预热的PBS溶液中,pH调节至7.4左右,经0.22 μm滤膜过滤除菌后,作为100% CSE 原液,用无血清培养液稀释成10%CSE溶液。
按照千克体重剂量折算法:大鼠剂量(mg·k
实验细胞为人支气管上皮细胞(Bronchial Epithelium transformed with Ad12-SV40 2B,BEAS-2B),购自北纳创联生物科技有限公司,细胞培养在湖南中医药研究院细胞实验室,培养箱设置为37 ℃,5%浓度二氧化碳(CO2)。BEAS-2B细胞用含10%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)的DMEM培养液培养,换液24 h/次,按1∶2比例传代。
取对数生长期细胞进行实验,将DMEM培养液+10% FBS加入T25培养瓶中,于37 ℃、5% CO2培养箱培养24 h,细胞贴壁后去除原培养基,加入无血清DMEM培养液,于37 ℃、5% CO2培养箱饥饿培养24 h;再去除原培养基,以培养瓶为单位,将其随机分为空白组、模型组、中药组、西药组。(1)空白组:常规培养基培养24 h;(2)模型组:10% CSE和20 ng·m
按照“1.7”所述分组,将CCK-8 溶液加入细胞培养液中,孵育2.5 h后,酶标仪测定450 nm处吸光度值。细胞存活率=100%-(正常细胞组吸光值-加药组吸光值)/(正常细胞组)×100
blot蛋白检测 采用 Western Blot 检测空白组、模型组、中药组和西药组细胞中Caspase3、HIF-1α蛋白相对表达量,通过裂解细胞提取蛋白、蛋白定量、电泳、转膜、封闭、一抗(Caspase3稀释比例1∶2000,HIF-1α稀释比例1∶1000,β-actin 稀释比例1∶5000)孵育、二抗(HRP goat anti-mouse IgG稀释比例1∶5000,HRP goat anti-rabbit IgG稀释比例1∶5000)孵育、显影以测定各样本蛋白相对表达量。
空白组、模型组、中药组、西药组细胞培养按照1.7所述方法进行培养24 h后,在400倍显微镜下观察BEAS-2B细胞数量和形态(见

图1 显微镜下各组BEAS-2B细胞形态
长度标尺200 μm,放大倍数40×10倍
10% CSE和20 ng·m
组别 | 450 nm 吸光光度值(OD 值) |
---|---|
空白组 | 1.11±0.64 |
模型组 |
0.57±0.1 |
中药组 |
0.84±0.2 |
西药组 |
1.04±0.2 |
注: 与模型组比较
blot分析结果 与空白组比较,模型组的Caspase3、HIF-1α蛋白条带增粗且颜色加深(P<0.05),证明模型建立成功。与模型组相比,西药组、中药组的Caspase3、HIF-1α蛋白条带不同程度地变细,颜色变浅,西药组比中药组蛋白条带更细更浅(P<0.05)。这说明甲泼尼龙、黄芪-桑白皮均可抑制Caspase3、HIF-1α的表达,其中甲泼尼龙抑制程度更大。见


图2 各组细胞Caspase3、HIF-1α表达比较(±s,n=2)
模型组与空白组比较

图3 Western blot分析各组细胞中Caspase3、HIF-1α含量
COPD属于中医学“肺胀”“喘证”等范畴,主要表现为反复咳嗽、咯痰、喘息、胸闷。《景岳全书·喘促》云:“盖实喘者有邪,邪气实也;虚喘者无邪,元气虚也。”本病病性为本虚标实,发作期偏于标实,缓解期偏于本虚,气虚贯穿COPD整个疾病过程。黄芪-桑白皮是临床治疗COPD的常用药对。其中,黄芪补脾益肺,扶正固本,为补气首选;桑白皮具有泻肺平喘的功效,现代药理研究表示,桑白皮能够抑制金黄色葡萄球菌的活性,具有清肺消痰、降气平喘之
COPD的特征是持续气流受限和急性加重,气流受限通常是持续且逐渐发展的,与慢性炎症反应有关。COPD的病理机制尚未明确,目前所被接受的主要包括炎症假说、氧化和抗氧化失衡的假说,以及免疫和蛋白酶和抗蛋白酶的假
香烟烟雾被认为是COPD发病的关键因素,香烟烟雾会引起内质网应激和线粒体功能障
BEAS-2B细胞是由腺病毒12-SV40转染的“正常”人支气管上皮细胞系。该细胞系能够替代目前无法获得的正常人支气管上皮细胞,具有来源稳定、易于培养、稳定性好、表达多种肺上皮细胞标志物等优点,可用于评估细胞的表型特征以及研究肺上皮的生理和病理过程,并在众多毒理学和癌症转化实验中作为相关研究的模
综上所述,本研究发现黄芪-桑白皮药对可能通过抑制Caspase3、HIF-1α蛋白的表达,影响肺部细胞对炎症和氧化应激的反应,证实了黄芪-桑白皮药对通过多靶点和多通路发挥治疗慢性阻塞性肺病的作用。后续还可对黄芪-桑白皮药对调控Caspase3、HIF-1α蛋白的作用机制进行深入研究。
参考文献
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