靳宝芬 吴国丽 赵正保
山西医科大学药学院,山西太原030001
[摘要] 目的 观察4-氨基水杨酸(4-ASA)对脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞一氧化氮(NO)的生成及诱生型一氧化氮合酶(iNOS)基因和蛋白表达的作用。方法 采用LPS诱导RAW264.7细胞建立细胞炎症反应模型,加入不同浓度的4-ASA,采用一步法测定细胞上清中NO释放量;采用实时定量PCR法测定iNOSmRNA的表达;采用Western blot法测定目的蛋白iNOS的表达。结果 100 μg/mL和1000 μg/mL4-ASA能明显抑制LPS诱导的RAW264.7细胞NO的分泌及iNOS基因和蛋白的表达(P<0.05)。结论 4-ASA可明显降低LPS 诱导的RAW264.7细胞NO的产生以及iNOS基因和蛋白的表达,从而发挥抗炎作用。
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关键词 4-氨基水杨酸;脂多糖;RAW264.7;一氧化氮;诱生型一氧化氮合酶
[中图分类号] R285.5[文献标识码] A[文章编号] 1674-0742(2014)04(c)-0134-02
[基金项目] 山西省留学人员科研资助项目(2011-047)。
[作者简介] 靳宝芬(1990.1-),女,山西晋中人,硕士(在读),研究方向:炎症性肠病的药物研究,E-mail:sxjinbaofen@126.com。
[通讯作者] 赵正保,男,山西运城人,教授,硕士生导师, 研究方向:炎症性肠病的药物研究,E-mail: zhengbao_z@163.com。
5-氨基水杨酸( 5-aminosalicylic acid, 5-ASA)及其前药被广泛用于溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)的治疗[1],而4-氨基水杨酸(4-aminosalicylic acid, 4-ASA)是5-ASA的同分异构体,有报道称[2-4],传统用于抗结核病的药物4-ASA在UC治疗上与5-ASA有相近的疗效,临床研究显示:即使大剂量使用,不良反应相对较小,且患者耐受性较好。且与5-ASA相比,结构相对稳定,较易合成,价格远低于5-ASA。但其抗UC机制不明,限制了4-ASA在临床上的广泛应用。该课题目的在于研究4-ASA对LPS诱导的炎性小鼠巨噬细胞株RAW264.7分泌NO的抑制作用及其发挥抗炎作用可能的作用机制,这将为4-ASA抗UC作用机制的研究及广泛应用于临床提供基础。
1 材料与方法
1.1 试剂
小鼠单核巨噬细胞RAW264.7细胞株,上海细胞库;4-氨基水杨酸、脂多糖(LPS),Sigma公司;BCA蛋白定量试剂盒、β-Actin一抗、武汉博士德生物工程有限公司;iNOS一抗,Santa公司;NO试剂盒,南京建成生物工程研究所;β-Actin、iNOSmRNA引物,上海生物工程有限公司;Super-Script TM III 反转录试剂盒,Invitrogen公司;SYBRPremix Ex TaqTM Ⅱ(Tli RNaseH Plus)试剂盒,TAKARA公司。
1.2 细胞培养
RAW264.7细胞常规培养于含10%胎牛血清、青霉素100 U/mL、链霉素100U/ml的DMEM高糖培养基中。培养环境为37 ℃、含5% CO2的恒温培养箱,2~3 d传代1次。
1.3 一步法检测细胞上清NO含量
对数生长期RAW264.7细胞按1×106个/mL接种于96孔板,贴壁后,弃培养基,分别给予造模或药物处理,设立正常组(无血清培养基)、LPS模型组(含1 μg/mL LPS的无血清培养基)、4-ASA高剂量组(含1 000 μg/mL 4-ASA的无血清培养基)、模型+4ASA低剂量组(含1 μg/mL LPS、10 μg/mL 4-ASA的无血清培养基)、模型+4ASA中剂量组(含1 μg/mL LPS、100 μg/mL 4-ASA的无血清培养基)和模型+4ASA高剂量组(含1 μg/mL LPS、1 000 μg/mL 4-ASA的无血清培养基),每组设3个复孔,培养箱培养12 h后,收集各孔细胞上清液,按NO试剂盒说明书操作,在530 nm波长条件下,读取各孔吸光度值,计算NO含量。
1.4 real time PCR法检测细胞iNOS mRNA表达
细胞按1×106/mL接种于6孔板,处理方法同1.3,收集细胞,Trizol法提取总RNA。以总RNA为模板,反转录反应得到cDNA,按照实时定量PCR试剂盒操作说明配制反应体系,反应条件:95 ℃预变性15 min后,95 ℃10 s,60 ℃30 s,72 ℃34 s,反应40个循环。目的基因及内参基因上下游引物为:iNOS上游引物5’-CACCTTGGAGTTCACCCAGT-3’,iNOS下游引物5’-ACCACTAGTACTTGGGATGC-3’; β-actin上游引物5’-AAGTGTGACGTTGACATCCG-3’,β-actin下游引物5’-TCTGCATCCTGTCAGCAATG-3’,得到各目的基因及内参基因的循环阈值(Ct),利用公式2ΔΔCt进行相对定量分析。
1.5 Western Blot法检测iNOS蛋白表达
细胞处理方法同1.4,处理后,冰PBS冲洗2次,每孔加1 ml细胞裂解液,冰浴晃动30 min,收集并置于95℃水浴处理10 min,12 000×g离心10 min,取上清。按蛋白浓度测定试剂盒说明操作,测定总蛋白浓度。每孔加15 μg蛋白样品进行Western Blot,以β-actin为内参,检测各样品中iNOS的蛋白表达。
1.6 统计方法
实验数据以mean±SD表示,采用统计软件SPSS16.0进行单因素方差分析,组间两两比较采用LSD检验,检验水准α= 0.05。
2 结果
2.1 4-ASA对LPS诱导的RAW264.7炎性细胞释放NO的影响
与正常组相比,模型组细胞上清液中NO浓度显著上升,差异有统计学意义(P<0.05)。4-ASA组(1000 μg/mL)细胞上清液中NO浓度与正常组无统计学差异。与模型组相比,造模后给予4-ASA处理组(10、1 000、1 000 μg/mL)细胞上清液中NO浓度明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
2.2 4-ASA对LPS诱导的RAW264.7炎性细胞iNOS mRNA及蛋白表达的影响
与正常组比较,模型组细胞内iNOSmRNA和蛋白表达均显著上调,差异有统计学意义(P<0.05)。4-ASA组(1 000 μg/mL)细胞iNOSmRNA表达和蛋白表达均与正常组差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组相比,造模后给予10 μg/mL 4-ASA处理组的细胞iNOSmRNA表达和蛋白表达均未见明显下调,而给予100 μg/mL和1 000 μg/mL 4-ASA处理组的细胞iNOSmRNA表达和蛋白表达均明显下调,差异有统计学意义(P<0.05),见图1、2。
3 讨论
UC是以大量炎症细胞浸润,肠道炎症损伤为主要表现的慢性炎症性疾病。目前,NO自由基在UC发病机理中的作用已成为研究的重要课题,有文献报道[5],UC患者血清NO浓度高于正常人,且与疾病活动度呈正相关。在UC不同的病变程度下,NO含量随着病情的加重而升高,提示NO自由基参与UC的病理过程。NO是由组织内源性一氧化氮合酶(NOS)催化L-精氨酸生成的,NOS分为两型:原生型(cNOS)和诱生型(iNOS)。UC患者及小鼠模型结肠黏膜层中iNOS显著升高,分布于巨噬细胞、中性粒细胞等炎性细胞中[6-7]。也有研究发现,UC大鼠结肠黏膜中iNOSmRNA表达明显高于对照组[8],提示iNOS与UC发病有关。在课题前期的CCK-8实验中,已证实1000μg/ml浓度范围内的4ASA对RAW264.7细胞株无生长抑制作用,该实验结果证实,100 μg/mL及1 000 μg/mL浓度的4-ASA可抑制LPS造模后炎性小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞中NO的产生,iNOSmRNA及iNOS蛋白的产生,证实4-ASA对炎性RAW264.7细胞中NO产生的抑制作用是通过抑制iNOS的合成而发挥的。该实验通过研究4-ASA对炎性巨噬细胞产生NO的影响,为进一步研究4-ASA发挥抗UC作用的作用机制研究提供依据。
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参考文献
[1] 孙芳美.溃疡性结肠炎的发病机制与治疗进展[J].中国医药指南,2012, 10(12):445-447.
[2] Campieri M, Lanfranchi GA, Bertoni F, et al. A double-blind clinical trial to compare the effects of 4-aminosalicylic acid to 5-aminosalicylic acid in topical treatment of ulcerative colitis[J].Digestion, 1984, 29: 204-208.
[3] Gandolfo J, Farthing M, Powers G. et al. 4-aminosalicylic acid retentionenem as in treatment of distal colitis [J].Dig Dis Sci, 1987, 32: 700-704.
[4] Ginsberg AL, Davis ND, Nochomovitz LE. Placebo-controlled trial of ulcerative colitis with oral 4-aminosalicylic acid[J].Gastroentorology, 1992, 102: 448-452.
[5] Kvasnicka T. NO (nitric oxide) and its significance in regulation of vascular homeostasis [J]. Vnitr Lek, 2003, 49(4):291-296.
[6] 关丽华,龚玉芳,张弘,等.结肠康对恶唑酮诱导小鼠溃疡性结肠炎MPO、NO、iNOS的影响[J].中成药,2013,35(4):669-673.
[7] Wang HY, Zhang R, Wen SB, et al. Nitric oxide increases Wnt-induced secreted protein-1(WISP-1/CCN4) expression and function in colitis [J]. J Mol Med, 2009, 87(4):435.
[8] 黄国虹,黄静静,哈木拉提,等.大鼠溃疡性结肠炎组织中c-fos与iNOSmRNA的表达[J].新疆医科大学学报,2007,29(9):938.
(收稿日期:2014-01-16)