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
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)
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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。
| [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. |
2009, Vol. 25
