靛玉红、色胺酮对LPS诱导RAW264.7炎症细胞模型的抗炎作用研究
2022-10-10
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世界中西医结合杂志2015年第10卷第8期w。rid Journa1。f Integrated Traditi。nal and western Medicine 2015,Vo1.10,N。.8 ’1069・ 实验研究・ 靛玉红、色胺酮对LPS诱导RAW264.7炎症 细胞模型的抗炎作用研究 刘丽娟 王允亮 许树青 魏仕兵 李军祥 【摘要】 目的研究靛玉红、色胺酮对脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7炎症细胞的抗炎作用。 方法以10 ml LPS刺激RAW264.7细胞24 h诱导uc体外炎症模型,以MTY法检测靛玉红、色 模型 胺酮的对正常细胞的作用,以酶联免疫吸附法(ELISA)研究靛玉红、色胺酮在直接干预、预防干预2 种模式下对细胞培养液白细胞介素一6(IL一6)/肿瘤坏死因子(TNF一0c)浓度的影响。结果组中IL一6/TNF一0l浓度较正常组均有明显升高(P<0.01);靛玉红直接干预时,细胞培养液IL一6 (5.0、10.0 i ̄mol/L)/TNF—ot(2.5、5.0、10.0 txmolfL)均较模型组有明显下降(P<0.05);色胺酮直接 干预时,细胞培养液IL一6(0.8、8.0 i ̄mol/L)/TNF—ot(0.8 I ̄mol/L)均较模型组有明显下降(P< 0.01,P<0.05),预防作用模式下,细胞培养液IL一6(0.08、0.8 txmol/L)较模型组有明显下降(P< 0.05)。结论靛玉红、色胺酮有一定的体外抗炎作用,抗炎模式以直接干预为主,抗炎机制可能为下 调IL一6/TNF一0l的表达,可用于防治溃疡性结肠炎。 【关键词】溃疡性结肠炎;青黛;RAW264.7;细胞因子;实验研究 【中图分类号】R285.5 【文献标识码】A Study of Indirubin and Tryptanthrin on LPS Induced RAW264.7 Inflam. matory Cell Model in Vitro Liu Li—juan ,Wang Yun—liang ,Xu Shu—qing ,Wei Shi—bing ,Li Jun—xiang (1.Dongfang Hospital,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100078;2.Out—Patient Department, PIJA No.61785 Army.Beijing 100075) 【Abstract】 Objective To investigate anti—inflammatory effect of indirubin and tryptanthrin on LPS Induced RAW264.7 ilammatfnory cell mode1.Methods Murine macrophageRAW264.7 ceils were stimula— ted by 10 ml LPS for 24 h to establish an UC inflammatory cell mode1.Cell viability was detected by MTr assay to explore the safe range of concentrations.UC inflammatory cell model was treated by indirubin and typtantrhrin in two different ways:treatment mode and prevention mode.IL一6 and TNF—odn supernatant was tested by Elisa assay.Results IL一6 and TNF— in supematant in model group were significantly higher than control group(尸<0.01);Under treatment mode,IL一6(5.0、10.0 ̄mol/L)and TNF—o/,(2.5、 5.0、10.0 ̄mol/L)in supernatant were reduced by indirubin signiifcantly(P<0.05);IL一6(0.8、8.0 b ̄mol/L)and TNF—ot(0.8 ̄mol/L group)in supematant were reduced by typtranthrin sinigifcantly(P< 0.O1,P<0.05,P<0.01);While under prevention mode,only IL一6(0.08、0.8 txmol/L roups)ign super- natant were reduced by tyrptanthrin(P<0.05).Conclusion Indirubin and tryptanthrin could inhibit in— lammatifon in UC ilammatfnory cell model in vitro,mainly under treatment mode by down—regulating IL一6 and TNF—omxpression. 【Key words】 Natural indigo effective components;Ulcerative colitis;RAW264.7 cells;Cytokine;ex— periment research 青黛是常用的传统中药,具有清热解毒、凉血 消斑、清肝泻火的作用,临床上青黛以及含有青黛 的复方锡类散等被广泛应用于溃疡性结肠炎(ulcer. ative colitis,UC)的治疗中 J。靛玉红、色胺酮是青 黛的主要成分,本研究以脂多糖(1ipopolysacchar. DOI:10.13935/j.cnki.sjzx.150812 ides,LPS)刺激RAW264.7细胞构建体外炎症模型, 基金项目:北京中医药大学创新团队资助项目(No.2011一CXTD一24) 作者单位:1.北京中医药大学东方医院脾胃肝胆科,北京100078;2 解放军61785部队门诊部,北京100075 以白细胞介素一6(IL一6)/He瘤坏死因子一o.r(TNF 仅)为炎性指标,探究青黛主要成分靛玉红、色胺 酮的体外抗炎作用。 一通讯作者:李军祥,Email:lijunxiang1226@163.eom ・1070。 世界中西医结合杂志2015年第10卷第8期W0rid Joumal of In№ m【ed Traditi。nal and wescem Medicine 2015Vo1.10,N。.8 1材料与方法 1.1实验材料 1.1.1 药物与试剂 靛玉红粉末(20 mg,纯度≥ 97%,批号:20121123,购于南京泽郎医药植提科技 有限责任公司)、色胺酮粉末(0.25 g,纯度≥97%, 批号:SY12112223,购于上海韶远化学科技有限公 司)、胰蛋白酶一EDTA消化液(北京索莱宝科技有 限公司)。MTr试剂盒[普洛麦格(Promega)生物技 术有限公司],二甲基亚砜(Dimethyl sul ̄xide,DM. SO)、LPS(Sigma);胎牛血清、青霉素链霉素双抗、 DMEM培养液(Dulbecco s Modiged Eagle S Medium, DMEM)(Gibco);TNF一仅、小鼠IL一6试剂盒(武汉 博士德生物园工程有限公司)。 1.1.2细胞株小鼠巨噬细胞株RAW264.7细胞 由中国中医科学院提供,冻存于液氮备用。 1.1.3 实验仪器ZD一420电热恒温水浴箱、Mu]. tiskan Ascent酶标仪(美国Thermo Electron), BS224S电子天平(德国赛多利斯),Napco5410型二 氧化碳孵箱(美国NAPCO),倒置显微镜DMIL(德 国LEICA),光学显微镜(奥林巴斯),程序冻存盒, 超净台。 1.2 实验方法 1.2.1 细胞培养及传代方法 正常小鼠RAW 246.7细胞以含终浓度为10%胎牛血清、10万U/L 青链霉素的DMEM培养液培养,置于5%CO 、37 oC 细胞培养箱中。根据细胞生长情况约l2—24 h换 液1次;传代方法:待细胞生长至70%~80%后,以 0.25%的胰蛋白酶一EDTA消化,吹打离心分离细 胞后进行传代培养,约4—6 d传代1次,冻存于液 氮中备用。 1.2.2 LPS刺激RAW264.7细胞构建炎症细胞模 型诱导方法:正常小鼠RAW264.7细胞以含终浓 度为10%胎牛血清、10万U/L青链霉素的DMEM 培养液培养,按1×10 /ml、100 l//孑L接种于96孔 板中,接种细胞总数为1×10 孔,置于含5% CO 、37℃细胞培养箱中,贴壁24 h后,弃细胞培养 液,加入含终浓度为10 g/ml LPS的DMEM培养液 100 1,培养24 h 。 1.2.3 MTT法检测靛玉红及色胺酮对RAW264.7 细胞的影响 正常小鼠RAW264.7细胞以含终浓 度为10%胎牛血清、10万U/L青链霉素的DMEM 培养液培养,按1 X 10 /ml、100 l/孔接种于96孔 板中,接种细胞总数为1×10 个/孔,置于含5% ,CO 、37 c【=细胞培养箱中,贴壁24 h后,弃细胞培养 液,加入不同终浓度的靛玉红(0 ̄moVL、2.5 mol// L、5 mol/L、10 mol/L、20 m0l//L、40 m0l/L、80 m0l/,L)及色胺酮(0 mol//L、0.08 mol/L、0.8 m0l//L、8 m0l/,L、80 mol//L、800 m0l/L)DMEM 培养液(靛玉红及色胺酮以DMEM溶解,加入DM— s0助溶,DMSO终浓度≤0.1%),培养24 h后,弃 细胞培养液,每孔加入DMEM 100 l,以MTT比色 法检测不同浓度靛玉红及色胺酮对正常RAW264.7 细胞的影响。每个浓度设置6个平行孔。实验重复 3次。计算抑制率。 v: V=——×100% × 其中Y为抑制率,m为实验组平均OD值,n为空 白对照组平均OD值。 1.2.4靛玉红及色胺酮对炎症细胞模型的作用 1.2.4.1直接干预作用模式正常小鼠RAW264.7 细胞按1×10 /ml、500 l//孔接种于24孔板中,接 种细胞数为5×10 个/孔,置于37℃、5%CO 细胞 培养箱中贴壁培养24 h后,弃细胞培养液。根据 MTr结果,设置靛玉红实验组(以0.1%DMSO助 溶,靛玉红终浓度为2.5 mo】/L、5.0 ̄moVL、10 mol//L、20 mol/,L+10 ml LPS)、色胺酮实验组 (以0.1%DMSO助溶,色胺酮终浓度为0.08 mol// L、0.8 mo1//L、8 mol//L+10 g/ml LPS),模型组 (0.1%DMSO+10 g/ml LPS),正常组(0.1%DM— S0),继续培养24 h后,取细胞培养液,4℃低温离 心(3000 rpm、10 min)取上清,按照ELISA试剂盒说 明检测细胞培养液中IL一6、TNF—o【的浓度。每个 浓度设置6个平行孔。实验重复3次。 1.2.4.2预防性作用模式正常小鼠RAW264.7 细胞按l×10 /m]、500 l/孔接种于24孔板中,接 种细胞数为5 X 10 个/孑L,置于37℃、5%CO:细胞 培养箱中贴壁24 h后,弃细胞培养液。根据MTI' 结果,靛玉红及色胺酮实验组以不同浓度靛玉红及 色胺酮培养液(浓度设置同1.2.4.1)干预4 h,模型 组和正常组以普通DMEM培养液对照,弃细胞培养 液,除正常组外,各组均加入含终浓度为10 g/ml LPS的DMEM培养液,继续培养24 h,取细胞培养 液,4℃低温离心(3000 rpm、10 rain)取上清,按照 ELISA试剂盒说明检测细胞培养液中IL一6、TNF— 的浓度。每个浓度设置6个平行孔。实验重复 3次。 1.3统计学方法 数据以均数±标准差( ±s)表示,采用SPSS18.0 世界中西医结合杂志2015年第10卷第8期World Joumal of Integrated Traditional and Western Medicine 2015,Vo1.10,No.8 ・1071・ 统计软件分析,组间比较符合正态分布且方差齐的 进行单因素方差分析(One—way ANOVA),LSD进 2.2靛玉红对LPS诱导的RAW264.7炎症细胞模 ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ 型的作用 行两两比较;不符合正态分布或方差不齐的进行非 参数检验,以P<0.05为差异有统计学意义。 2结果 模型组细胞培养液IL一6、TNF—ol的浓度均较 正常组有明显的升高(P<0.05);直接干预作用模 式下,靛玉红5.0 p ̄mol/L、10.0 ̄mol/L组IL一6的 浓度较模型组明显降低(P<0.05);靛玉红2.5  ̄mol/L、5.0 ̄mol/L、10.0 txmol/L组TNF—Ot的浓 2.1 靛玉红及色胺酮对正常RAW264.7细胞的 作用 度较模型组明显降低(P<0.05)。预防作用模式 下,靛玉红各浓度组IL一6、TNF—ol浓度均无明显 当靛玉红浓度为2.5 ̄zmol/L、5 txmol/L、10  ̄zmol/L时,靛玉红对细胞的活性抑制与正常组比较 差异无统计学意义;浓度为20 p ̄mol/L、40 ixmoL/L、 80 ̄mol/L时,细胞的抑制率明显升高(P<0.05、P <0.O1),为排除靛玉红对细胞活性的抑制对实验 的干扰,选择0 ̄mol/L、2.5 fxmol/L、5 p ̄mol/L、10 txmol/L 4个浓度研究抗炎作用(见图1)。当色胺 酮浓度为0.08 ̄mol/L、0.8 ̄mol/L、8 tzmol/L时, 色胺酮对细胞的活性抑制与正常组比较差异无统 计学意义,浓度为80 ̄mol/L、800 p ̄mol/L时,细胞 的抑制率明显升高(P<0.05),为排除色胺酮对细 胞活性的抑制对实验的干扰,选择0 p ̄mol/L、0.08  ̄xmol/L、0.8 Ixmol/L、8 ̄zmol/L 4个浓度研究抗炎作 用(见图2)。 一 、-, 褂 磊 嚣 0 2.5 5 1O 20 4O 8O 靛玉红浓度( mol/L) 注:与正常组(靛玉红浓度0 ̄zmol/L)比较, P<0.05, P<0.01 图1不同浓度靛玉红对RAW264.7细胞活性的作用 一 一 褂 磊 嚣 色胺酮浓度(LLmol/L) 注:与正常组(色胺酮浓度0 ̄mol/L)比较, P<O.05, P<O.O1 图2不同浓度色胺酮对RAW264.7细胞活性的作用 改变。结果见表1。 表1靛玉红对细胞上清液IL一6、TNF—Or.的影响( ±S) 注:与正常组比较, P<0.05;与模型组比较, P<0.05 2.3 色胺酮对LPS诱导的RAW264.7炎症细胞模 型的作用 模型组细胞培养液IL一6、TNF— 的浓度均较 正常组有明显的升高(P<0.05);直接干预作用模 式下,色胺酮0.8、8.0 ̄xmol/L组IL一6的浓度较模 型组明显的降低(P<0.05,P<0.01);色胺酮0.8  ̄mol/L组TNF一仅的浓度较模型组明显降低(P< 0.01)。预防作用模式下,色胺酮0.08 ̄mol/L、0.8 p.mo]/L组IL一6的浓度较模型组明显降低(P< 0.05);各色胺酮各浓度组TNF一仅浓度均无明显改 变,结果见表2。 表2色胺酮对细胞上清液IL一6、TNF一 的影响( ±s) 注:与正常组比较, P<0.05, P<0.O1;与模型组比较, P< 0.05. P<0.01 3讨论 中医药防治UC与现代医学相比副作用少、费 用低、复发率低 ,而且作用靶点多样化。亚洲国 家uc发病率和患病率逐年增加 。因此开展中医 药对uc的防治研究对于弥补现代医学在治疗UC 上的不足,扩大治疗思路,改善人们的生活质量和 ・1072。 世界中西医结合杂志2015年第10卷第8期World Journal of Integrated Traditi。nal and Westem Medicine 2015Vo1.10.N。.8 提高工作效率具有重要作用。 靛玉红、色胺酮为青黛的有效成分,同时也是 多种相关复方如锡类散 J、溃疡散 的主要提取 物。研究证实口服青黛能有效治疗难治性溃疡性 结肠炎,且未发现不良反应 J。临床RCT显示锡类 散灌肠能显著改善轻中度 和难治性 溃疡性结 肠炎患者临床症状、内镜下损伤,作为一种治疗UC 的辅助药物疗效显著。实验研究显示靛玉红_9-lOl、 色胺酮均有显著的抗炎、抗肿瘤作用,且对UC动物 模型疗效显著¨ 。IL一6是一种重要的促炎细胞因 子,在慢性肠道炎症的发病机制中起重要的作 用¨ 。TNF一0【能促使中性粒细胞聚集、内皮细胞 黏附分子上调、凝血酶原效应等,在炎性反应、免疫 应答的启动和持续过程中具有不可或缺的作用,是 肠黏膜炎症反应的核心环节,TNF一 的特异性抗 体英夫利辛已经应用在uc的临床治疗中¨ ,都证 实血清TNF一 141、IL一6¨ 的水平可反映uC的严 重程度。基于此我们假设靛玉红、色胺酮是青黛和 锡类散主要有效成分,以LPS诱导的RAW264.7细 胞这种炎症反应及抗炎机制的普遍的模型 为研 究载体,以IL一6/TNF一 作为抗炎疗效指标,从直 接干预、预防性干预两种不同的作用模式探讨靛玉 红、色胺酮治疗UC的作用机制和作用模式。 实验结果表明当靛玉红浓度>20 ̄mol/L,色胺 酮浓度>80 ixmol/L,对RAW264.7细胞活性的抑 制率明显升高,笔者目前尚未发现对青黛单药毒副 作用的报道,因此对靛玉红、色胺酮相关中药如青 黛、锡类散等的毒副作用有待进一步探索;在直接 干预模式下,靛玉红、色胺酮均能够显著减轻 RAw264.7炎症细胞模型的炎症反应,预防模式下, 靛玉红对IL一6/TNF—OL含量均无明显影响,抗炎 作用不明显;色胺酮0.08 txmolfL、0.8vmol/L组能 显著减低IL一6的浓度,但对TNF一 无影响;靛玉 红、色胺酮抗炎的干预模式均以直接干预作用为 主,预防作用均不明显,推测可能与药物预防性处 理的时间及预防处理的方式有关,有待进行进一步 研究。 本研究对借助细胞模型对靛玉红、色胺酮的抗 炎作用做了初步的探讨,为有效的防治UC的发生 发展提供了实验参考。除靛玉红、色胺酮外青黛还 有没有其他的有效成分,靛玉红、色胺酮抗炎的具 体作用机制及作用模式是什么,预防性治疗在UC .的防治中有无明确的意义,需要做更加系统和深入 的研究。 参考文献 [1]Hideo S,Tsuyoshi K,Yuji M,et a1.Therapeutic efficacy of the Qing dai in patients with intractable ulcerative colitisf J].World J Gastro— enterol,2013,19(17):2718—2722. 1 2]Kim JK,Park GM.Indirubin一3一monoxime exhibits antiinflammato. ry properties by down——regulating NF——kappaB and JNK signaling pathways in lioppolysaceharide—treated RAW264.7 cells[J].In— flamm Res,2012(61):319—325. 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