中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (4): 426-427   PDF    
姜黄素对肝星状细胞增殖能力影响
纪辉1, 任立群2, 张一宁3, 李相军2, 石艳2, 迟宝荣1     
1. 吉林大学第一医院消化内科, 吉林长春 130021;
2. 吉林大学药学院实验药理与毒理实验室;
3. 吉林大学第一医院儿内一科
摘要: 目的 探讨姜黄素对体外培养大鼠肝星状细胞细胞株(CSFSC-2G)增殖能力及细胞外基质分泌的影响。 方法 四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)法检测不同浓度姜黄素(5, 10, 15, 20, 40 μmol/L)在不同培养时间作用下肝星状细胞(HSC)的增殖能力; 酶联免疫吸附实验法检测不同浓度姜黄素作用下HSCI型胶原(Collagen I, ColI)和Ⅲ型胶原(Collagen Ⅲ, Col Ⅲ)合成及分泌能力; 流式细胞术检测姜黄素对HSC凋亡的影响。 结果 不同浓度的姜黄素(5, 10, 15, 20, 40 μmol/L)均可抑制HSC增殖, 并呈现明显剂量依赖关系; 含20 μmol/L姜黄素培养基培养24h后, HSC-ColI、Col Ⅲ吸光度(A)值分别为(0.418±0.019), (0.554±0.043), 均明显低于阴性对照组, 差异有统计学意义(P < 0.05);含20 μmol/L姜黄素培养基培养48 h后, HSC处于G0/G1期的HSC细胞占(39.98±8.07)%, S期细胞占(55.79±9.13)%, G2/M期细胞占(4.23±0.12)%; 凋亡率为(20.31±2.55)%, 高于阴性对照组凋亡率(0.22±0.11)%, 低于秋水仙素阳性药物对照组凋亡率(29.75±2.64)%, 差异均有统计学意义(P < 0.05)。 结论 姜黄素可抑制HSC细胞的增殖并促进其凋亡, 有可能成为防治肝纤维化的理想药物。
关键词姜黄素     肝星状细胞     肝纤维化    
Effects of curcumin on proliferation of hepatic satellite cell in vitro
JI Hui, REN Li-qun, ZHANG Yi-ning, et al     
Digestive Internal Department, First Affiliated Hospital, Jilin University, Changchun 130021, China
Abstract: Objective To investigate the effects of curcumin on proliferation and collagen (col) secretion of hepatic satellite cells in vitro. Methods CSFSC-2G were incubated with different concentration of curcumin (0, 5, 10, 15, 20, 40 μmol/L) for different times (6h, 12h, 24h, 48h and 72h).MTT was used for the detecting of proliferation of HSC.Col Ⅰ and Col Ⅲ were determined by ELISA and flow cytometry was applied to evaluate apoptosis of HSC. Results Curcumin inhibited the proliferation of HSC with dose-dependent manner, especially in 20 and 40 μmol/L curcumin groups at 24 h.When HSC was cultured after 24 h, the absorbency of Col Ⅰ and Col Ⅲ in 20 μmol/L curcumin group was 0.418±0.019 and 0.554±0.043, respectirely, both lower than those of 0 μmol/L curcumin group significantly (P < 0.01).When HSC was cultured after 48h, the ratio of apoptosis in 20 μmol/L curcumin group was 20.31%±2.55% and higer than that of 0 μmol/L curcumin group significantly (P < 0.01). Conclusion Curcumin can delay liver fibrosis not only by inhibiting the proliferation and stimulating apoptosis of HSC, but also by decreasing Col Ⅰ and Col Ⅲ secretion.
Key words: curcum in     hepatic satellite cell     liver fibrosis    

姜黄素(Curcum in)是从中药姜黄中提取的一种酚类色素,具有抗炎、抗氧化、降血脂、降压、保护肝功能等作用1, 2。刘永刚等3研究发现,姜黄素对四氯化碳诱导的大鼠肝纤维化具有一定的治疗作用。肝星状细胞(Hepatic stellate cell,HSC)是位于肝窦Disse间隙的一种间质细胞,肝损伤后可发生表型转变,同时大量增殖并产生各种细胞外基质,因此,目前普遍认为HSC在肝纤维化的发生发展中起重要作用4。本研究以体外培养大鼠HSC细胞株(CSFSC-2G)为对象,探讨姜黄素对HSC的增殖能力及其对I型胶原(Collagen I,Col I)和III型胶原(Collagen III,Col III)合成和分泌能力的影响,同时探讨姜黄素对HSC细胞的促凋亡作用,为姜黄素抗纤维化治疗提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 材料

大鼠HSC细胞株(CSFSC-2G)(美国乔治华盛顿大学); 胎牛血清培养液、小牛血清(美国Gibco公司); 兔抗大鼠I型胶原多克隆抗体(Col I)、III型胶原多克隆抗体(Col III)、辣根过氧化物酶(HRP)标记的山羊抗兔、抗小鼠多克隆抗体(北京中衫金桥生物公司); 姜黄素(扬州中宝制药有限公司); 秋水仙碱(昆明制药集团股份有限公司); 其他试剂均为进口或国产分析纯。

1.2 方法 1.2.1 细胞增殖能力测定

将处于对数生长期的CSFSC-2G细胞接种于96孔板,1×104个细胞/孔,分为7组,8孔/组,分别用不同浓度的含姜黄素培养基培养(5,10,15,20,40 μmol/L),以秋水仙碱作为阳性对照药组,空白组为阴性对照组。用四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)法于培养6,12,24,48,72 h后用酶标仪于490 nm处检测每孔吸光度(A)值。

1.2.2 培养上清Col I及Col III胶原检测

将处于对数生长期的CSFSC-2G细胞接种于6孔板,1×105个细胞/孔,分为3组,4孔/组,用20 μmol/L含姜黄素的培养基培养,以秋水仙碱作为阳性对照药组,空白组为阴性对照组。于6,12,24,48,72 h后收集培养上清液,用酶联免疫吸附实验(ELISA)法检测各时间点Col I及Col III含量,后用酶标仪于490 nm处检测每孔吸光度(A)值。

1.2.3 流式细胞术检测细胞凋亡

将处于对数生长期的CSFSC-2G细胞分为3组,每组细胞数达2×106个,用20 μmol/L含姜黄素的培养基培养,以秋水仙碱作为阳性对照药组,空白组为阴性对照组。于48 h后收集培养上清,用75%冷乙醇固定,核糖核酸酶消化,碘化丙啶(PI)室温染色30 min,经Beckman Coulter流式细胞仪检测细胞周期相分布和细胞凋亡情况。

1.3 统计分析

采用SPSS 11.0软件进行统计分析。

2 结果 2.1 姜黄素对HSC增殖能力的影响(图 1)
图 1 姜黄素对HSC增殖能力的影响

MTT检测结果表明,用不同浓度的姜黄素培养基处理HSC 12 h后,HSC增殖速度开始减慢。当姜黄素浓度为20,40 μmol/L时,HSC在培养24 h后增殖能力明显降低,在培养48 h后,姜黄素对HSC增殖抑制能力大于秋水仙碱。随着培养液中姜黄素浓度的增加,其对HSC增殖的抑制能力也随之增强。

2.2 姜黄素对HSC Col I、Col III分泌能力的影响

20 μmol/L姜黄素组培养24 h后,Col I、Col III吸光度值分别为(0.418±0.019),(0.554±0.043),均明显低于阴性对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)。

2.3 姜黄素对HSC凋亡的影响

20 μmol/L姜黄素组培养48 h后,处于G0/G1期的HSC细胞占(39.98±8.07)%,S期细胞占(55.79±9.13)%,G2/M期细胞占(4.23±0.12)%; 凋亡率为(20.31±2.55)%,高于阴性对照组凋亡率(0.22±0.11)%,低于秋水仙素阳性对照组凋亡率(29.75±2.64)%,差异均有统计学意义(P < 0.05)。

3 讨论

研究结果表明,HSC在肝纤维化发生与发展中具有重要作用5。HSC在肝损伤后被激活而大量增殖并产生细胞外基质,还可通过其收缩功能,参与门静脉高压的形成,最终导致肝纤维化的发生。因姜黄素具有广泛的药理作用,近年来,其防治肝抗纤维化的作用逐渐引起关注。本文以HSC为靶细胞,探讨姜黄素对HSC增殖、凋亡及分泌细胞外基质的影响。结果表明,姜黄素对HSC的增殖有明显的抑制作用,且呈剂量依赖关系。姜黄素可抑制HSC Col I及Col III的合成和分泌,从而减少肝纤维化程度。流式细胞术分析结果表明,姜黄素对HSC G2期细胞有明显的阻滞作用,以诱导细胞调亡。因此,姜黄素可能成为防治肝纤维化的有效药物,其机制可能与其可抑制HSC细胞外基质合成和分泌能力有关,也可能与其抑制HSC的生长分化及增殖并诱导HSC凋亡有关,但具体机制尚需进一步研究。

参考文献
[1] 刘永刚, 陈厚昌, 蒋毅萍. 姜黄素对小鼠肝损伤的保护作用[J]. 中国中药杂志, 2003, 28(8) : 756–759.
[2] 刘永刚, 陈厚昌, 蒋毅萍. 姜黄素抗肝纤维化的实验研究[J]. 时珍国医国药, 2002, 13(5) : 273–276.
[3] Liu YG, Chen HC, Jiang YP. Efects of cureumin on priary cucturo rathatocyte injuried by CCh[J]. Chinese Traditional Patent Medicine, 2003, 25(3) : 522–525.
[4] 张辉, 赵振富, 刘东璞, 等. 大鼠肝纤维化过程中肝内成纤维细胞的免疫组化研究[J]. 解剖学研究, 2008, 30(3) : 168–171.
[5] 高润平, 齐晓艳, 李广生. 维生素E对CC14作用下HSC增殖和ECM影响[J]. 中国公共卫生, 2007, 23(10) : 1175–1176.