中药金叶败毒制剂对鼠巨细胞病毒感染后的细胞病变及热休克蛋白70的表达影响
2013-10-10崔文华底建敏张国华陈冀英
崔文华 底建敏 张国华 陈冀英
人巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)在妊娠期活动性感染可经宫内传播,可导致流产、胎儿畸形、死胎、胎儿宫内发育迟缓、先天性智力低下、听力损害、小头畸形、颅内钙化、脉络膜视网膜炎以及出生后神经系统发育落后等[1,2]。治疗孕期HCMV活动性感染是阻断HCMV宫内传播,预防HCMV宫内感染重要手段。但目前缺乏安全有效治疗药物。我们研究证实:JYBD具有抗HCMV和豚鼠巨细胞病毒作用[3,4],因它为中药复方制剂,成分较多,药理作用复杂,作用靶点多,抗病毒分子机制不明。小鼠巨细胞病毒(MCMV)与HCMV生物学特征相似,故通过研究,JYBD对MCMV感染及影响因素,来推测JYBD对HCMV致病分子机制,中药JYBD制剂是否影响MCMV感染细胞的病变情况及HSP70表达,是否通过影响MCMV感染细胞HSP70表达而发挥抗病毒作用,我们通过选体外实验方法,观察中药JYBD制剂对MCMV感染细胞的病变情况及HSP70表达影响。以探讨中药JYBD制剂抗病毒分子机制。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 病毒与细胞:病毒MCMV Smith株购于美国典型培养物保藏中心,按常规方法滴定,并测定半数细胞感染剂量(TCID50)。小鼠胚肺细胞NIH3T3株购于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),细胞按常规方法培养传代。
1.1.2 实验药物:中药JYBD注射剂,20 ml/Amp,含生药量1 g/ml,用0.22μm微孔滤器过滤除菌,4℃保存备用。阳性对照药物:更昔洛韦(GCV)粉针剂,50 ml/支。
1.1.3 主要试剂:高糖MDEM培养基为美国Gibico公司产品,鼠抗鼠HSP70 McAb为美国Santa Cruz公司产品,生物素化山羊抗鼠IgG及SP试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司。二甲基亚砜(DMSO)、四甲基偶氮唑盐(MTT)均购自美国Sigma公司。
1.2 方法
1.2.1 病毒毒力测定:常规测定MCMV Smith株TCID50=10-5。
1.2.2 药物毒性试验:用MTT、细胞病变法测JYBD、GCV最大无毒浓度TD0,两种方法测得结果一致,JYBD TD0为5 mg/ml,GCVTD0为100 μg/ml。
1.2.3 NIH/3T3细胞培养:将NIH/3T3细胞以1.00×106/ml接种25ml培养瓶,培养成功后,留取约1.00×106/ml细胞于培养瓶内,置37℃ 5%CO2恒温培养箱继续培养,其余细胞待接种入十二孔板。
1.2.4 实验步骤:将NIH/3T3细胞分别植于7个铺有盖玻片12孔板,每一12孔板分别设有正常细胞组、病毒感染组、JYBD组、GCV组。7个时相种7个12孔板细胞,待细胞长至60%融合,倾掉培养液,4组均接种100 TCI D50攻击量MCMV Smith株50μl/孔,置37℃ 5%CO2恒温培养箱内,病毒吸附2 h,正常细胞组、病毒感染组换新维持液,JYBD组,弃病毒液,加入TD0JYBD,更GCV组弃病毒液,加入TD0更昔洛韦,均分别作用12、24、72、120 h,收获细胞,待检测。阴性对照组操作方法同病毒感染组、JYBD组、GCV组,用0.01 mol/L PBS代替一抗来检测HSP70。
1.2.5 HSP70检测采用免疫组化法:每次实验均设置阳性和阴性对照。
1.2.6 倒置显微镜下观察细胞形态学变化。
1.2.7 图像分析:采用HMIAS高清晰度彩色医学图文分析系统对图像进行分析。
1.3 统计学分析应用SAS 8.1统计软件,计量资料以±s表示,采用方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 实验特异性 每次试验阴性对照均呈阴性结果(细胞内未见阳性着色),阳性对照组细胞内出现棕黄色阳性信号,说明实验特异性良好。
2.2 细胞病变情况 病毒感染组:MCMV感染12 h,HSP70表达开始增高时,25%细胞胞浆发生较明显的空泡变性;感染24 h,HSP70继续升高时,50%左右胞浆发生明显的空泡变性,感染72 h HSP70表达继续升高,75%空泡变性以胞核周围为主;感染120 h,HSP70表达达高峰时,85%细胞出现病变,部分细胞变圆肿胀,发生病变变圆细胞出现萎缩改变,部分形态正常细胞胞浆出现严重的空泡变性。说明MCMV感染时,HSP70的表达强度与细胞病变程度相关。与病毒感染组比较,JYBD组:12~72 h细胞胞浆空泡变性程度均减轻,未观察到病变变圆细胞,120 h观察到出现病变变圆细胞,而部分正常细胞胞浆空泡变性程度减轻。与JYBD组比较,GCV组细胞胞浆空泡变性程度与之相当,但120 h未观察到病变变圆细胞。见图1~4,表 1。
表1 不同处理组细胞病变的程度
图1 正常的小鼠胚肺细胞(正常×100)
图2 MCMV感染小鼠胚肺细胞出现50%病变(正常×100)
图3 免疫组化检测加入金叶败毒120h热休克蛋白70表达情况(免疫组化×200)
图4 免疫组化检测加入更昔洛韦120h热休克蛋白70表达情况(免疫组化×200)
2.3 阳性信号在细胞各部位表达情况 正常细胞对照组:较多细胞核内为淡棕色细颗粒,个别细胞核周围、胞浆可见淡棕色阳性信号。核内为淡棕色细颗粒,个别细胞核周围、胞浆可见淡棕色阳性信号。病毒感染组:感染12 h细胞浆核表达;感染24 h主要在细胞核周围表达;感染72 h主要在胞核表达,以病变细胞为主;感染120 h病变细胞内均有大量HSP70表达。JYBD组:12 h HSP70主要在胞核内表达,24 h主要在细胞核周围表达,72 h在细胞核、浆内表达,120 h主要在细胞浆、核周表达。GCV组:12 h主要在细胞浆表达,24 h主要在细胞核周围表达,72 h主要在细胞核表达,120 h在细胞核周围表达。
2.4 HSP70各时相表达强度 病毒感染组:12 h开始上升,72 h继续上升,120 h达高峰。与正常细胞组比较,各时相HSP70表达强度差异有统计学意义(P<0.05)。JYBD组:12 h HSP70表达增强,24 h稍降低,72 h变为逐渐上升,120 h达最高点。与正常细胞组比较,各时相HSP70表达强度差异有统计学意义(P<0.05);与病毒组比较,12、24 h HSP70表达强度差异有统计学意义(P<0.05)。GCV组:12 h HSP70表达增强,24 h表达最低,72~120 h变为逐渐升高,与正常细胞组比较,各时相HSP70表达强度差异有统计学意义(均 P<0.05);与病毒组比较,12、24 h 2个时相HSP70表达强度差异有统计学意义(P<0.05);与JYBD组比较,各时相HSP70表达强度差异均异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 不同处理组HSP70表达强度±s
表2 不同处理组HSP70表达强度±s
注:与正常细胞组比较,*P<0.05;与病毒感染组比较,#P<0.05
12 0.0607±0.0030 0.1597±0.0147* 0.2393±0.0171*#0.2294±0.0303*#24 0.0606±0.0005 0.1204±0.0202* 0.1422±0.0059*#0.1592±0.0239*#72 0.0642±0.0041 0.1865±0.0273* 0.1867±0.0489* 0.23538±0.02088*120 0.0628±0.0031 0.3135±0.0443* 0.2527±0.0367* 0.24972±0.02664*
3 讨论
3.1 探讨金叶败毒抗MCMV感染价值 目前,HCMV感染非常普遍,孕妇易发生活动性感染导致宫内传播,HCMV宫内感染可以导致流产、早产、死胎、宫内发育迟缓、感音神经性耳聋、认知障碍、出生后神经系统发育落后等不良后果[5-7]。GCV具有良好的抗HCMV作用,但孕期使用可能引起胎儿唇裂、无眼或小眼症等[8-10],孕妇禁用。因此,目前临床尚无治疗孕期HCMV活动性感染的药物。JYBD是一种纯中药制剂,它的四种成分金银花、鱼腥草、大青叶、蒲公英是祖国医学常见清热解毒药物,已证实:该药具有抗HCMV和豚鼠巨细胞病毒作用且生殖毒性实验结果阴性[4],故有望成为治疗孕期HCMV感染药物。
3.2 JYBD对MCMV感染细胞的细胞病变影响 本实验显示,与病毒感染组比较,JYBD组:12~72 h细胞胞浆空泡变性程度均减轻,未观察到病变变圆细胞,120 h观察到出现病变变圆细胞,可能与JYBD作用逐渐减弱有关,而部分正常细胞胞浆空泡变性程度减轻。与JYBD组比较,GCV组细胞胞浆空泡变性程度与之相当,但120 h未观察到病变变圆细胞,表明,GCV比JYBD持续作用更长,对MCMV感染抑制时间更长,由此推测,二者对MCMV感染均有抑制作用。
3.3 JYBD对MCMV感染细胞HSP70表达影响 从细胞病变程度来看,与病毒组比较,金叶败毒组由于HSP70在胞核内出现时间早,持续时间长,表达水平高,细胞病变程度减轻,但当HSP70表达水平下降后(120 h)出现细胞病变,从HSP70表达强度分析,与病毒对照组比较,加入金叶败毒和GCV,HSP70表达强度进一步增高,其中,12~24 h表达强度均显著高于病毒感染组,但72 h后增强作用减弱。从HSP70核浆移位现象看,与病毒组比较,金叶败毒组HSP70核浆移位现象提前,12 h HSP70已明显进入细胞核,且在细胞核内持续时间延长,(病毒组12 h主要在细胞浆),120 h部分正常细胞HSP70已移位至细胞浆、胞核周围,病变细胞在胞核表达。与金叶败毒组比较,GCV组HSP70在细胞核内持续时间短。
上述结果提示,JYBD通过影响HSP70表达来抑制MCMV致细胞病变作用,提示,JYBD增强病毒感染细胞中HSP70表达,可能是其抗MCMV分子机制。
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