大黄牡丹汤含药血清对小鼠骨髓源巨噬细胞吞噬功能及Toll样受体mRNA表达的影响
2017-05-10苗大兴肖天保梁宛伶
苗大兴 肖天保 梁宛伶
(贵阳中医学院第一附属医院肛肠病医院,贵州 贵阳 550002)
大黄牡丹汤含药血清对小鼠骨髓源巨噬细胞吞噬功能及Toll样受体mRNA表达的影响
苗大兴 肖天保 梁宛伶
(贵阳中医学院第一附属医院肛肠病医院,贵州 贵阳 550002)
目的 观察大黄牡丹汤含药血清对小鼠骨髓源巨噬细胞(Mφ)吞噬活性和Toll样受体(TLRs)表达的影响。方法 常规制备大黄牡丹汤水煎剂,分大、中、小剂量灌胃干预清洁级SD大鼠,收集含药血清。采集小鼠骨髓细胞经M-CSF诱导培养Mφ,流式细胞仪检测细胞纯度。在96孔板中,用含药血清干预骨髓源Mφ一定时间后,中性红法检测Mφ吞噬活性;RT-PCR法检测TLR-1~5 mRNA的表达。结果 流式细胞仪检测显示,诱导培养小鼠骨髓源Mφ纯度超过90%。与正常对照组比较,各剂量给药组含药血清干预Mφ的吞噬功能明显增强(P<0.05或P<0.01);大剂量给药组含药血清干预Mφ的TLR-3、各剂量给药组含药血清干预Mφ的TLR-4和TLR-5的mRNA表达量明显增强(P<0.05或P<0.01),大、小剂量给药组含药血清干预Mφ的TLR-1、各剂量给药组含药血清干预Mφ的TLR-2、小剂量给药组含药血清干预Mφ的TLR-3的mRNA表达量明显减弱(P<0.01)。结论 一定浓度大黄牡丹汤含药血清对Mφ吞噬功能和TLRs的表达具有明显调节效应,这可能是该方临床抗炎作用的部分机制。
大黄牡丹汤;巨噬细胞;吞噬功能;Toll样受体
大黄牡丹汤组成为大黄、丹皮、冬瓜仁、桃仁、芒硝等,具有泻热破瘀、散结消肿功效,用于湿热蕴结、气血凝滞所致肠痈等症。该方在临床上广泛用于治疗重症肝炎、胆囊炎、胰腺炎、阑尾炎、结肠炎、盆腔炎等多种炎性疾病〔1〕。长期临床实践中,我院在国家级名老中医符中柱教授的主导下,采用大黄牡丹汤加减治疗肛痈,疗效十分显著〔2〕。活化的巨噬细胞(Mφ)在炎症的启动、发展及恢复阶段均发挥至关重要的调控作用,吞噬功能增强是Mφ活化的重要体现。Toll样受体(TLRs)是Mφ表面的一类重要的模式识别受体,与Mφ活化、吞噬、分泌细胞因子和炎症调控等功能密切相关。为研究大黄牡丹汤临床治疗炎性疾病的部分机制,本文观察其含药血清对Mφ吞噬功能和TLRs表达的影响。
1 材料与方法
1.1 实验药物 大黄牡丹汤组方药材购自北京同仁堂(贵阳店),按《金匮要略》原方比例(大黄12 g、丹皮3 g、桃仁9 g、冬瓜仁30 g、芒硝9 g)配制,常规制备水煎剂,调整储存浓度为相当于生药3 g/ml,置4℃冰箱在1 w内使用。
1.2 实验动物 制备含药血清选用清洁级SD大鼠,雄性,体重(220±20)g;制备单核/巨噬细胞选用清洁级C57BL/6小鼠,雄性,体重(20±2)g。实验动物均购自重庆腾鑫比尔实验动物销售有限公司,动物合格证 SCXK(军)2012-0011。
1.3 主要试剂 DMEM培养基(美国,Gibco);Trizol试剂(美国,Invitrogen);逆转录试剂盒、Taq酶(大连,宝生物);PCR引物(北京鼎国生物科技有限公司合成);中性红(上海试剂三厂);CD11b、F4/80流式细胞仪检测试剂(美国,eBioscience);M-CSF(美国,PeproTech);胎牛血清(美国,Gibco)。
1.4 主要仪器 VX-55高压灭菌锅(德国,Systec);NU-440-400E生物安全柜(美国,Nuair);DMI3000B显微镜(德国,Leica);MK3酶标仪、CO2培养箱(美国,Thermo);3-18K低温离心机(德国,Sigma);Biometra TProfessional Thermocycler PCR仪(德国,Biometra);Biorad GelDoc 2000凝胶成像系统(美国,Bio-Rad);BD FACSAria型流式细胞仪(美国BD)。
1.5 大黄牡丹汤含药血清的制备 参照文献方法并略加调整〔3〕。实验大鼠随机分为正常对照组、大、中、小剂量给药组,每组10只。大黄牡丹汤水煎剂以成人(体重按60 kg计算)用药剂量的等效剂量为小剂量灌胃,大、中、小剂量分别为30、15、7.5 g/kg,灌胃体积为1 ml/100 g;正常对照组代以生理盐水,1次/d,连续3 d。第3天给药结束前12~16 h内禁食不禁水,末次给药后1~2 h股静脉采血,同组血液混合,常规收集血清,在56℃水浴锅中经30 min灭活血清补体,0.22 μm滤膜除菌,置-80℃备用。根据前期结果,大黄牡丹汤含药血清终浓度在20%以内对Mφ无明显毒性〔4〕。故本实验中使用含药血清终浓度为15%。
1.6 小鼠骨髓源Mφ的诱导培养 无菌操作下颈椎脱臼处死小鼠,小心剥离双侧胫骨和股骨,去除肌肉和关节。以1~2 ml 4℃磷酸盐缓冲液(PBS)用1 ml注射器灌洗骨髓,灌洗液收集至无菌离心管中,1 200 r/min离心5 min,弃上清。用与灌洗液等量的DMEM培养基重悬骨髓细胞,5 ml/瓶分装,37℃ 5%CO2培养。3 d后换液1次并继续培养,7 d时光镜下观察细胞形态,消化收集合适细胞并分装为5×105个/管,采用APC标记的F4/80小鼠抗体(1∶100)、FITC标记的CD11b小鼠抗体(1∶100)在4℃下避光孵育20 min后,流式细胞仪检测Mφ比例,纯度超过85%可用于检测后续指标。
1.7 中性红法检测含药血清对Mφ吞噬功能的影响 在96孔板中,加入浓度为5×106个/ml的细胞悬液100 μl,37℃、5% CO2温育贴壁2 h,PBS洗3次,弃上清后每孔加入终浓度为15%的含药血清200 μl,正常对照组加入同浓度正常血清,所有加样设8个复孔。置37℃、5%CO2培养24 h。取出弃培养液,每孔加入用DMEM培养液配置的终浓度为0.002 g/ml的中性红溶液,继续孵育3 h,弃中性红溶液,PBS洗3次,每孔加入细胞溶解液(等体积乙酸和无水乙醇混合液)200 μl,室温下放置24 h裂解细胞,492 nm下测定吸光度。
1.8 RT-PCR法检测含药血清对Mφ的TLR-1~5 mRNA表达的影响 参考文献方法〔3〕。在6孔板中,分别将浓度为1×107个/ml的骨髓源Mφ 1 ml与各组终浓度为15%的实验血清共同孵育24 h后,常规Trizol法提取总RNA,以Oligo-dT为引物逆转录合成第一链cDNA。TLRs引物序列见表1。PCR反应条件:94℃、45 s,53℃、45 s,72℃、1 min,35个循环;反应体系:ddH2O 17.5 μl,10×PCR缓冲液2.5 μl,10×dNTP Mix 2.5 μl,引物10.5 μl,引物20.5 μl,Taq plusDNA 0.5 μl,cDNA 1 μl。结果用Quantity One软件分析,灰度值检测重复8次。
表1 TLRs引物序列
1.9 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件进行t检验。
2 结 果
2.1 M-CSF诱导培养小鼠骨髓源Mφ纯度 采用流式细胞仪鉴定Mφ表面CD11b、F4/80分子标记。结果显示,M-CSF诱导培养小鼠骨髓源Mφ纯度达到94.7%。见图1。
2.2 大黄牡丹汤含药血清对Mφ吞噬功能的影响 与正常对照组比较〔(3.961±0.113)〕,大黄牡丹汤大、中、小剂量〔(4.168±0.105)、(4.507±0.15)、(4.226±0.110〕、给药组含药血清干预的Mφ吞噬功能均有明显增强(P<0.05或P<0.01)。
a:对照;b:诱导培养7 d后流式细胞仪检测结果图1 M-CSF诱导培养小鼠骨髓源Mφ纯度
2.3 大黄牡丹汤含药血清对小鼠骨髓源Mφ的TLR-1~5 mRNA表达的影响 核酸电泳分析并检测灰度值见图2、表2。与正常对照组比较,大剂量给药组含药血清干预的TLR-3、各剂量给药组含药血清干预的Mφ的TLR-4和TLR-5的mRNA表达量明显增强(P<0.05或P<0.01),大、小剂量给药组含药血清干预的Mφ的TLR-1、各剂量给药组含药血清干预的Mφ的TLR-2、小剂量给药组含药血清干预的Mφ的TLR-3的mRNA表达量明显减弱(P<0.01)。
1~4:正常对照组、大剂量给药组、中剂量给药组、小剂量给药组图2 大黄牡丹汤含药血清对小鼠骨髓源Mφ的 TLR-1~5 mRNA表达的影响表2 Mφ的TLRs mRNA表达量的灰度值分析
组别TLR-1TLR-2TLR-3TLR-4TLR-5正常对照组16.74±1.6014.33±1.497.21±1.1211.29±1.333.79±0.91大剂量给药组8.92±1.162)1.88±0.702)9.17±1.011)14.84±1.112)12.60±1.342)中剂量给药组17.13±1.621.60±0.182)7.41±1.6514.90±1.042)14.13±2.012)小剂量给药组12.02±1.162)5.69±1.172)3.27±0.662)13.44±1.091)13.75±1.852)
与正常对照组比较:1)P<0.05,2)P<0.01
3 讨 论
血清药理学方法是田代真一〔5〕在二十世纪八十年代末提出的一种药理研究技术。因其具有“半体内”的特点,所以能更贴近真实地反应中药在体内的作用及机制,受到中药尤其是中药复方研究者的关注。Mφ是机体免疫系统的一种重要的细胞成员,具有识别、吞噬、抗原提呈、炎症调控等重要作用。Mφ经各种因素刺激活化而发挥功能,吞噬功能的增强是其活化的重要表现之一〔6〕。TLRs是近年来在Mφ表面发现的一类重要的模式识别受体,其中TLR1-5对Mφ识别、活化和发挥炎症调控效应至关重要〔7〕。金匮大黄牡丹汤是临床上治疗炎症性疾病的重要方剂,在我院治疗肛痈的实践中也表明其疗效十分显著〔2〕。在本实验中,为了尽可能接近Mφ在体内的真实情况,我们采用小鼠骨髓源Mφ作为实验材料,并用血清药理学技术作为实验方法。实验结果显示:M-CSF诱导的小鼠骨髓源Mφ纯度可达到90%以上,能够满足实验要求;在一定浓度的大黄牡丹汤含药血清干预下,小鼠骨髓源Mφ的吞噬功能明显增强,提示该方具有调节Mφ活性的作用;一定浓度的大黄牡丹汤含药血清对Mφ表面TLRs中的TLR-1~5 mRNA的表达具有促进或抑制作用,这可能与该方临床炎症调控效应的作用机制有关,其具体调控途径有待进一步研究。
1 张保国,刘庆芳.大黄牡丹汤现代药效学研究与临床应用〔J〕.中国药学杂志,2009;44(21):1601-4.
2 李 可.符中柱教授运用《金匮要略》理论治疗肛痈的临床体会〔J〕.中医临床研究,2011;3(7):68.
3 张智伟,蔡 琨,吴玛莉,等.紫花地丁含药血清对巨噬细胞吞噬功能及TOLL样受体表达的影响〔J〕.中国免疫学杂志,2014;30(6):759-62.
4 苗大兴,肖天保,梁宛伶.大黄牡丹汤含药血清对巨噬细胞释放炎症因子的影响〔J〕.时珍国医国药,2014;25(4):843-5.
5 田代真一.和汉药の实验的研究におる诸问题-invitro实验の问题〔J〕.和汉医药学会杂志,1991;(3):218-21.
6 Fujiwara N,Kobayashi K.Macrophages in inflammation〔J〕.Curr Drug Targets Inflamm Allerg,2005;4(3):281-6.
7 Akira S,Takeda K,Kaisho T.Toll-like receptors:critical proteins linking innate and acquired immunity〔J〕.Nat Immunol,2001;2(8):675-80.
〔2015-12-05修回〕
(编辑 苑云杰/曹梦园)
贵州省科技厅联合基金项目(黔科合中药字〔2012〕LkZ7047)
苗大兴(1970-),男,硕士,副主任医师,硕士生导师,主要从事肛肠病中西医结合治疗的临床与基础研究。
R285
A
1005-9202(2017)08-1891-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.029