补肾安胎冲剂对复发性流产小鼠胎盘滋养细胞miR-187、VEGF、VEGF-R2表达的影响
2022-12-28梁雪宝王肖莉张意林刘敏侯阿美储继军
梁雪宝,王肖莉,张意林,刘敏,侯阿美,储继军
1.安徽中医药大学,安徽 合肥 230038;2.安徽中医药大学第一附属医院,安徽 合肥 230031
复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)是指妊娠28周前与同一性伴侣连续发生3次及以上的自然流产。有研究显示,连续发生2次流产者再次流产概率明显升高,应予重视[1]。调查显示,全球约1%~5%的育龄期女性患有RSA,给人类生殖健康造成重大威胁[2]。遗传、解剖、血栓形成、免疫反应等为RSA的常见因素,但仍有50%~60%患者病因不明[3
]。
研究表明,母胎界面血管生成障碍与RSA发生关系密切,血管内皮生长因子(VEGF)在其中扮演重要角色[4]。微小RNAs(miRNAs)为一类内源性单链非编码RNA,可通过调控VEGF表达影响母胎界面血管生成,从而参与RSA形成[5-6]。补肾安胎冲剂为安徽中医药大学第一附属医院院内制剂,前期研究表明,补肾安胎冲剂可升高RSA小鼠蜕膜组织VEGF及其受体表达,促进血管生成[7-9]。前期对miRNAs进行筛查发现,miR-187可靶向调控VEGF基因。本研究在前期研究基础上,通过体外实验观察补肾安胎冲剂含药血清对RSA小鼠胎盘滋养细胞miR-187/VEGF通路的影响,探讨补肾安胎冲剂治疗RSA的分子机制。
1 实验材料
1.1 动物
SPF级雌性CBA/J小鼠18只,6~7周龄,体质量(19±2)g,北京华阜康生物科技股份有限公司提供,动物生产许可证号SCXK(京)2019-0008。雄性DBA/2、BALB/c小鼠各5只,6~7周龄,体质量(19±2)g;SPF级雄性SD大鼠20只,6~7周龄,体质量(200±10)g,上海斯莱克实验动物有限公司提供,动物生产许可证号SCXK(沪)2017-0005。实验动物均于安徽省中医院动物实验中心进行标准饲养。
1.2 药物
补肾安胎冲剂(菟丝子10 g,桑寄生10 g,续断10 g,熟地黄10 g,炙黄芪20 g,麸炒白术10 g,党参10 g,黄芩10 g,白芍10 g,苎麻根10 g,墨旱莲15 g),由安徽中医学院第一附属医院制剂室提供,批号BZ20080017。
1.3 主要试剂与仪器
Trizol(货号15596018),美国Life Technogy;PrimeScripTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(货号RR047A),日 本TaKaRa;Novostart SYBR qPCR SuperMix Plus(货号E096-01B),苏州近岸蛋白质科技股份有限公司;DEPC水(货号D1007),上海捷瑞生物;VEGF抗体(货号bs-1313R),北京博奥森;血管内皮生长因子受体2(VEGF-R2)抗体(货号ab39256),英国Abcam;GAPDH抗体、羊抗鼠IgG、羊抗兔IgG(货号分别为TA-08、ZB-2305、ZB-2301),北京中杉金桥;ECL超敏发光试剂盒(货号340958),美国Thermo;Lipofectamine 2000(货号11668-019),美国Invitrogen;双荧光素酶试剂盒(货号E1910),北京普洛麦格;VEGF-WT(野生型)、VEGF-MU(突变型)质粒,上海汉恒生物科技有限公司合成;miR-187模拟物及无义miR-187、miR-187 inhibitor及空白miR-187 inhibitor,上海吉玛制药技术有限公司设计合成。荧光定量PCR仪(型号PIKOREAL 96),美国Thermo Scientific公司;EPS300电泳仪(型号EPS300)、VE-180电泳槽(型号VE-180),上海天能科技有限公司;流式细胞仪(型号CytoFLEX),贝克曼库尔特有限公司。
2 实验方法
2.1 造模
参照Clark等[10]方法,将18只雌性CBA/J小鼠分别与5只DBA/2雄鼠和5只BALB/c雄鼠合笼饲养,建立RSA小鼠模型和正常妊娠小鼠,每组9只。次日清晨检查雌鼠阴道,见阴栓者,计为妊娠第0天,无则继续合笼饲养。妊娠15 d后,腹腔注射10%异戊巴比妥钠(100 mg/kg)麻醉孕鼠,颈椎脱臼处死,取出完整子宫,分离胎盘组织,置于-80℃冰箱保存。
2.2 细胞分离、培养及转染
取胎盘组织剪碎,用胰蛋白酶和DNaseⅠ消化,PBS重悬,采用Percoll密度梯度分离液分离,收集滋养细胞层,加入含10%胎牛血清的DMEM/F12培养基,置于37℃、5%CO2培养箱中培养。按Lipofectamine 2000说明书,将miR-187 inhibitor或空白miR-187 inhibitor转染至胎盘滋养细胞。
2.3 含药血清制备
将20只大鼠随机分为含药血清组与空白血清组,每组10只。含药血清组以补肾安胎冲剂11.7 g/(kg·d)灌胃(按体表面积计算,相当于成人等效剂量的3倍),空白血清组予蒸馏水灌胃,灌胃体积0.2 mL/10 g,2次/d,连续7 d。末次给药2 h后,腹主动脉取血,3 000 r/min离心20 min,取上层血清,灭活,除菌,-80℃冰箱保存。
2.4 含药血清浓度和作用时间筛选
将RSA模型小鼠胎盘滋养细胞以1.0×105个/mL接种至96孔培养板中,每孔100μL,置于培养箱中培养24 h。将细胞分为对照组及1.25%、2.5%、5%、10%、20%、40%含药血清组,每组3个复孔。对照组加入20%空白血清,其余各组分别加入相应浓度补肾安胎冲剂含药血清,置于培养箱继续培养12、24、48、72 h,每孔加入10μL CCK8孵育4 h。设置空白组调零,于酶标仪波长450 nm处测量各孔吸光度(OD值),计算细胞活力。细胞活力=(实验组OD值-空白组OD值)÷(对照组OD值-空白组OD值)。
2.5 细胞分组及给药
将细胞分为正常对照组(正常妊娠小鼠胎盘滋养细胞+20%空白血清)、模型组(RSA小鼠胎盘滋养细胞+20%空白血清)、补肾安胎冲剂组(RSA小鼠胎盘滋养细胞+20%含药血清)、miR-187 inhibitor NC组(RSA小鼠胎盘滋养细胞转染空白miR-187 inhibitor+20%空白血清)、miR-187 inhibitor组(RSA小鼠胎盘滋养细胞转染miR-187 inhibitor+20%空白血清)、联合组(RSA小鼠胎盘滋养细胞转染miR-187 inhibitor+20%含药血清),每组9个复孔。将细胞接种至96孔板,按“2.2”项下方法转染后,加入相应血清,置于培养箱培养48 h。
2.6 RT-qPCR检测
收集各组细胞,采用Trizol法提取总RNA,使用反转录试剂盒合成cDNA,以cDNA为模板,进行PCR。反应条件:95℃预变性1 min;95℃、20 s,60℃、1 min,共40个循环。miR-187以U6为内参,VEGF、VEGF-R2以β-actin为 内 参,2-ΔΔCt法 计 算mRNA表达量。引物序列见表1。
表1 各基因PCR引物序列
2.7 Western blot检测
收集各组细胞,每105个细胞加入RIPA裂解液600μL,冰上裂解30 min,4℃、12 000 r/min离心10 min。收集上清液,加入5×上样缓冲液,沸水浴加热10 min,冷却至室温,上样,凝胶电泳,恒流转膜至PVDF膜,Western洗涤液中漂洗5 min,加5%脱脂奶粉室温封闭2 h。滴加VEGF和VEGF-R2一抗(1∶1 000),4℃孵育过夜,PBST洗膜3次,加入二抗(1∶20 000),室温孵育2 h,PBST洗涤,ECL法显影。Image J软件对条带进行分析。
2.8 双荧光素酶实验
取对数生长期胎盘滋养细胞,以105个/孔接种至12孔板,将VEGF-WT(野生型)及VEGF-MU(突变型)质粒与miR-187模拟物或无义miR-187共转染至胎盘滋养细胞,转染后培养48 h,参照Promega双荧光素酶报告基因检测系统检测荧光素酶活性。
2.9 相关性分析
根据各组胎盘滋养细胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA相对表达量,采用SPSS26.0软件进行Spearman相关性分析。P<0.05说明两变量具有相关性,r>0为正相关,r<0为负相关。
2.1 0统计学方法
采用SPSS26.0统计软件进行分析。结果符合正态分布用±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,进一步组间两两比较,方差齐用LSD检验,方差不齐用Tamhane检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
3 结果
3.1 补肾安胎冲剂含药血清浓度和作用时间筛选结果
随着含药血清浓度增加,细胞活力升高,当含药血清浓度为20%、作用48 h时,细胞活力最高。故选用20%含药血清、培养48 h进行后续实验。见图1。
图1 补肾安胎冲剂含药血清浓度和作用时间筛选
3.2 补肾安胎冲剂对胎盘滋养细胞miR-187、血管内皮生长因子、血管内皮生长因子受体2 mRNA表达的影响
与正常对照组比较,模型组细胞miR-187表达显著升高(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表达显著降低(P<0.05);与模型组比较,补肾安胎冲剂组细胞miR-187表达显著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表达显著升高(P<0.05);与miR-187 inhibitor NC组比较,miR-187 inhibitor组细胞miR-187表达显著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表达显著升高(P<0.05);与补肾安胎冲剂组及miR-187 inhibitor组比较,联合组细胞miR-187表达显著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表达显著升高(P<0.05)。见表2。
表2 各组胎盘滋养细胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA表达比较(±s)
表2 各组胎盘滋养细胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA表达比较(±s)
注:与正常对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与miR-187 inhibitor NC组比较,△P<0.05;与补肾安胎冲剂组比较,▽P<0.05;与miR-187 inhibitor组比较,□P<0.05
组别正常对照组模型组补肾安胎冲剂组miR-187 inhibitor NC组miR-187 inhibitor组联合组n 9 9 9 9 9 9 miR-187 1.00±0.06 1.31±0.09*1.11±0.02#1.31±0.12 0.91±0.06△0.73±0.05▽□VEGF 1.00±0.07 0.44±0.06*0.59±0.02#0.45±0.03 0.51±0.02△0.67±0.06▽□VEGF-R2 1.00±0.07 0.45±0.05*0.60±0.01#0.44±0.03 0.52±0.00△0.70±0.03▽□
3.3 补肾安胎冲剂对胎盘滋养细胞血管内皮生长因子、血管内皮生长因子受体2蛋白表达的影响
与正常对照组比较,模型组细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达显著降低(P<0.05);与模型组比较,补肾安胎冲剂组细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达显著升高(P<0.05);与miR-187 inhibitor NC组比较,miR-187 inhibitor组细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达显著升高(P<0.05);与补肾安胎冲剂组及miR-187 inhibitor组比较,联合组细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达显著升高(P<0.05)。见图2、表3。
图2 各组胎盘滋养细胞VEGF、VEGF-R2蛋白免疫印迹
表3 各组胎盘滋养细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达比较(±s)
表3 各组胎盘滋养细胞VEGF、VEGF-R2蛋白表达比较(±s)
注:与正常对照组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与miR-187 inhibitor NC组比较,△P<0.05;与补肾安胎冲剂组比较,▽P<0.05;与miR-187 inhibitor组比较,□P<0.05
组别正常对照组模型组补肾安胎冲剂组miR-187 inhibitor NC组miR-187 inhibitor组联合组n9 9 9 9 9 9 VEGF 0.67±0.05 0.19±0.04*0.43±0.06#0.19±0.04 0.29±0.07△0.53±0.08▽□VEGF-R2 0.77±0.04 0.27±0.02*0.54±0.01#0.28±0.02 0.40±0.02△0.61±0.02▽□
3.4 miR-187与血管内皮生长因子靶向关系
双荧光素酶实验结果表明,miR-187能够与VEGF靶向结合。与无义miRNA组比较,miR-187模拟物能够使VEGF-WT荧光素酶表达显著下调(P<0.001);而突变后,与无义miRNA组比较,miR-187模拟物对VEGF-MU荧光素酶表达无明显影响(P>0.05)。见图3。
图3 miR-187与VEGF结合活性比较(±s,n=9)
3.5 相关性分析
Spearman相关性分析结果显示,miR-187表达与VEGF、VEGF-R2 mRNA表达呈负相关(P<0.01),r分别为-0.67、-0.69。见图4。
图4 miR-187与VEGF、VEGF-R2相关性分析
4 讨论
母胎界面血管重构在RSA发生发展中占重要地位。受精后第3周,绒毛血管开始生成,胎盘循环建立,循环灌注充足是维持胚胎正常发育的重要因素,若胎盘形成过程中血管增生失衡、血供不足,则可导致胚胎停止发育而流产[11]。促进母胎界面血管重构的关键在于血管新生,而血管新生是由促血管生成和抑血管生成因子调控的复杂过程,在这个过程中,VEGF作为最主要的促血管生成因子发挥重要作用[4]。其通过与跨膜受体VEGF-R1、VEGF-R2等结合,增加血管通透性、促血管内皮细胞迁移、增殖等[12]。Vidyadhari等[13]研究发现,VEGF基因多态性与南印度人RSA发生风险增加存在密切联系。Bagheri等[14]研究表明,与健康非妊娠者及健康妊娠者相比,RSA患者体内VEGF-A和VEGF-C表达明显降低,且与年龄、体质量指数及流产次数呈负相关,并指出VEGF-A、VEGF-C低表达与RSA易感性之间密切关联,可将其作为原因不明RSA患者流产发生的预测标志物。
miRNAs主要通过调控靶基因表达发挥作用,其主要通过介导血管生成、细胞增殖、凋亡、免疫耐受等参与RSA发生[15-16]。miR-187作为颇受关注的miRNA,在恶性肿瘤、脑缺血、骨质疏松等疾病中已有较深入的研究[17-19]。研究发现,与正常妊娠者相比,RSA患者绒毛组织miR-187表达显著升高[20]。Chen等[21]研究发现,与正常流产患者相比,RSA患者绒毛组织miR-187表达明显升高,进一步研究miR-187对RSA的影响发现,过表达的miR-187可通过下调BCL6表达抑制PI3K/AKT信号通路,从而起到抑制滋养细胞增殖、迁移和侵袭作用,最终导致RSA。
补肾安胎冲剂以肾主生殖、胞胎系于肾为理论依据,由寿胎丸化裁而来,具有补肾健脾、益气安胎之效。方中菟丝子益肾填精,为君药;桑寄生、续断补肝肾、安胎,熟地黄养血滋阴、益肾填精,党参、炙黄芪健脾益气固精,麸炒白术补益脾气、安胎,黄芩清热止血安胎,以上共为臣药;白芍养血敛阴止痛,苎麻根、墨旱莲凉血止血、安胎,共为佐使药。全方既补先天,又培后天,精充血旺,胎得所养,孕胎乃固。补肾中药被广泛用于治疗原因不明RSA[22],且临床疗效显著。李伟莉等[23]用补肾安胎冲剂治疗RSA患者,分别于治疗前后检测患者血清VEGF及可溶性受体-1(sFlt-1)表达,发现补肾安胎冲剂可使VEGF表达升高,sFlt-1表达下降,从而促进胎盘血管新生,提高妊娠成功率。亦有实验表明,补肾安胎冲剂可提高RSA小鼠蜕膜组织VEGF、VEGF-R2 mRNA和蛋白表达,调节Th1/Th2、Th17/Treg细胞平衡,从而改善蜕膜血管重构,降低胚胎丢失率[7,24]。
本研究显示,RSA小鼠胎盘滋养细胞miR-187表达显著升高,VEGF、VEGF-R2 mRNA及蛋白表达显著降低。补肾安胎冲剂干预后,miR-187表达显著下调,VEGF、VEGF-R2 mRNA及蛋白表达显著上调,提示补肾安胎冲剂可能通过靶向调控miR-187/VEGF通路,介导血管新生,促进母胎界面血管重构,从而对RSA发挥治疗作用。本研究为补肾安胎冲剂治疗RSA的有效性提供实验证据,但RSA母胎界面血管重构机制较复杂,仍需联合临床试验进行更深入的探索。