银杏叶提取物对活化血小板刺激人冠状动脉内皮细胞产生ROS 以及表达LOX-1和磷酸化p38MAPK 的影响朱贤关李忠东1王建昌2孟如松3(安徽医科大学研究生学院,安徽合肥230000)〔摘要〕目的研究银杏叶提取物(Ginkgo biloba extract ,EGb )对活化血小板刺激人冠状动脉内皮细胞(human coronary artery endothelial cells ,HCAECs )产生ROS 和表达LOX-1、磷酸化p38MAPK 的影响。
方法将HCAECs 随机分为空白组,活化血小板组和活化血小板+银杏叶提取物低、中、高剂量组(分别为4、40、400μg /ml ),应用H 2DCF-DA 探针、Western 印迹分别检测ROS 的产生以及LOX-1和磷酸化p38MAPK 的表达。
结果活化血小板可以介导HCAECs 表达ROS 、LOX-1和磷酸化p38MAPK (P <0.05);EGb 能明显抑制ROS 的产生以及LOX-1和磷酸化p38MAPK 的表达(P <0.05),随着EGb 浓度增高,ROS 和LOX-1抑制效果越明显,磷酸化p38MAPK 现象不明显。
结论EGb 对HCAECs 的保护机制可能与抑制ROS 、LOX-1和磷酸化p38MAPK 的表达有关。
〔关键词〕银杏叶提取物;活化血小板;ROS ;LOX-1;磷酸化p38MAPK 〔中图分类号〕R28〔文献标识码〕A〔文章编号〕1005-9202(2012)03-0546-03;doi :10.3969/j.issn.1005-9202.2012.03.047基金项目:首都医学发展科研基金(No.SF-2007-II-06)1空军总医院药学部2空军总医院空军老年医学研究所3空军总医院中心实验室皮肤科通讯作者:王建昌(1960-),男,教授,博士生导师,主要从事老年心血管病研究。
第一作者:朱贤关(1985-),男,在读硕士,主要从事老年心血管病研究。
动脉粥样硬化(atherosclerosis ,AS )的发病机制有多种学说,如损伤反应学说、AS 氧化学说(oxidative hypothesis )等,实验证明,他汀类、阿司匹林、维生素E 和C 等和某些中药通过抗氧化作用,阻断AS 的发展。
银杏叶提取物(EGb )是天然中草药银杏叶的提取物,主要成分有黄酮类、萜类、原花色素类以及其他未知成分〔1〕。
研究证明,该药治疗心脑血管疾病作用机制主要是抑制体内自由基〔2〕和血小板活化因子(platelet activating factor ,PAF )的产生〔3〕。
本文观察活化血小板与内皮细胞上的脂氧合酶同工酶(LOX-1)受体结合后对自由基产生的影响,并分析丝裂素活化蛋白激酶(p38MAPK )磷酸化通路产生炎症因子的影响。
1材料与方法1.1材料1.1.1细胞人冠状动脉内皮细胞(human coronary endotheli-al cells ,HCAECs )。
购自ScienCell TM 实验室(ScienCell TM Re-search Laboratories );血小板,健康成年志愿者,抽血前2w 内未吸烟,未服用任何抗血小板药物。
1.1.2药物、试剂及仪器EGb (中国药品生物制品检定所);二氯二氢荧光素二乙酯(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diace-tate ,H 2DCF-DA )探针(Invitrogen 公司),小鼠抗人LOX-1单抗(R&D systems 公司),小鼠抗人p-p38MAPK 单抗(Santa Cruz 公司),小鼠抗人β-肌动蛋白(β-actin )抗体,辣根过氧化物酶(HRP )标记山羊抗小鼠抗体(中杉金桥)。
离心机,荧光显微镜,温箱。
1.2方法1.2.1活化血小板制备健康成年志愿者,抽血前2w 内未吸烟,未服用任何抗血小板药物。
未扎止血带抽取新鲜静脉血20ml ,注入含有3.8%枸橼酸钠(1ʒ9)抗凝溶液的聚丙乙烯试管内,上下颠倒轻摇充分混匀;立即室温下1200r /min 离心5min ,收集富集血小板血浆(platelet-rich plasma ,PRP );PRP 室温下3000r /min 离心15min ,沉淀血小板用台式缓冲液洗涤2次,并复悬于台式缓冲液,调整血小板计数为2ˑ108/ml 〔1〕。
加入终浓度为5μmol /L 的ADP ,轻摇充分混匀20min ,即为活化血小板,备用。
1.2.2分组HCAECs 培养参照以前实验〔4〕,将第5 7代HCAECs 随机分为空白组、活化血小板组、活化血小板+EGb 低剂量组(4μg /ml )、活化血小板+EGb 中剂量组(40μg /ml )、活化血小板+EGb 高剂量组(400μg /ml )。
活化血小板(2ˑ108/ml )与内皮细胞在37ħ温箱孵育12h 后,加入药物EGb ,再孵育12h 。
1.2.3H 2DCF-DA 探针检测活性氧(ROS )的表达加入药物再孵育12h 后,每组加入终浓度为2μmol /L 的H 2DCF-DA 探针,继续孵育30min ,快速在荧光显微镜下观察并采集图像。
用CMIAS 医学图像分析系统(北京航空航天大学研发)分析采集图像,以平均光密度(视觉平均颜色的深度)表示荧光强度。
1.2.4Western 印迹检测LOX-1和磷酸化p38MAPK 的表达取孵育完成的内皮细胞,除去培养基并用磷酸盐缓冲液(PBS )洗涤3次,胰酶消化收集细胞,加复苏促进因子结合蛋白A (RIPA )裂解液,在冰上裂解,提取蛋白质后二喹啉甲酸(BCA )法进行蛋白浓度测定。
加上样缓冲液,100ħ变性10min ,10%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE )电泳分离蛋白,再通过转膜将蛋白转到0.45μm 聚偏氟乙烯(PVDF )膜上,用Tris 盐酸盐缓冲液(TBST )配制的5%脱脂奶粉封闭1h ,分别加入一抗(LOX-1,1ʒ200;p-p38MAPK ,1ʒ300;β-actin ,1ʒ2000),4ħ过夜,TBST 洗膜,5min 3次,加HRP 标记二抗(1ʒ10000),室温孵育1h ,TBST 洗膜,5min 3次,加ECL 显影液,曝光。
Quantity One 软件分析处理扫描图像。
1.3统计学方法应用SPSS13.0统计软件,数据资料以x ʃs表示,采用单因素方差分析,多样本间均数比较采用完全随机方差分析SNK-q 检验。
2结果2.1活化血小板诱导ROS 、LOX-1和磷酸化p38MAPK (p-p38MAPK )表达活化血小板与HCAECs 孵育之后,可显著诱导ROS 产生,显著诱导LOX-1和p-p38MAPK 表达(P <0.05)。
见图1。
2.2EGb 抑制ROS 产生低、中、高剂量组平均光密度分别为0.89ʃ0.27,0.53ʃ0.07,0.42ʃ0.16;空白组、活化血小板组平均光密度分别为0.29ʃ0.04、0.97ʃ0.24。
可见不同浓度的EGb 对ROS 的产生均有明显的抑制作用(P <0.05),且具有剂量依赖性。
图1。
图1荧光显微镜下各组ROS 表达水平2.3EGb 抑制LOX-1表达不同浓度的EGb 对LOX-1的表达均有明显的抑制作用(P <0.05),且具有剂量依赖性。
见表1,图2。
2.4EGb 抑制p-p38MAPK 表达EGb 对p-p38MAPK 有显著抑制作用(P <0.05),但EGb 不同浓度对p-p38MAPK 的表达抑制作用无显著性差异。
见表1,图2。
1:空白组;2:活化血小板组;3:活化血小板+EGb 低剂量组;4:活化血小板+EGb 中剂量组;5:活化血小板+EGb 高剂量组图2LOX-1和p-p38MAPK Western 印迹结果表1各组LOX-1和p-p38MAPK 表达比较(n =3)组别LOX-1/β-actin p-p38MAPK /β-actin 空白组0.132ʃ0.0190.600ʃ0.004活化血小板组0.344ʃ0.0481)0.851ʃ0.0141)活化血小板+EGb 低剂量组0.159ʃ0.0142)0.586ʃ0.0231)2)活化血小板+EGb 中剂量组0.094ʃ0.0222)3)0.580ʃ0.0271)2)活化血小板+EGb 高剂量组0.046ʃ0.0031)2)3)4)0.571ʃ0.0271)2)与空白组比较:1)P <0.05;与活化血小板组比较:2)P <0.05;与活化血小板+EGb 低剂量组比较:3)P <0.05;与活化血小板+EGb 中剂量组比较:4)P <0.053讨论目前证实,活化血小板主要与内皮细胞LOX-1结合,通过一定通路介导内皮细胞表达大量ROS〔3,4〕,导致内皮细胞功能障碍,进而导致AS 。
本实验证实,活化血小板与内皮细胞结合12h 后,再加入EGb 作用12h ,可使内皮细胞产生的ROS 明显下降,且具有剂量依赖性,提示EGb 可能阻断活化血小板与内皮细胞LOX-1结合后的信号转导通路。
内皮细胞上LOX-1有多种配体,如ox-LDL 、同型半胱氨酸、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和活化血小板等,这些配体与LOX-1结合后,可通过相同或不同的信号通道如p38MAPK 、p44/42-MAPK 、蛋白激酶C (PKC )、蛋白激酶B (PKB )、酪氨酸激酶(PTK )等激活还原型辅酶Ⅱ(NADPH )氧化酶〔5〕等氧化酶产生大量ROS 和核转录因子(NF-κB )〔6〕表达,以及导致内皮细胞功能失调〔7〕。
何艳〔8〕等报道,银杏黄酮苷元对ox-LDL 诱导的人脐静脉内皮细胞LOX-1表达具有抑制作用;梁燕玲〔9〕等研究证实,银杏叶提取物对同型半胱氨酸诱导LOX-1mRNA 的表达具有抑制作用;徐西振〔10〕等发现EGb 抑制TNF-α诱导的牛主动脉内皮细胞LOX-1的表达。
本实验发现,活化血小板与内皮细胞结合12h 后,加入EGb 作用12h ,也可使内皮细胞上LOX-1表达量下降,且具有剂量依赖性,提示EGb 可以阻断不同配体与LOX-1结合后的信号通路。
在上述信号通道中,MAPK 介导的信号转导通路是生物信号引起核反应的重要通路,在细胞生长、增殖、分化及凋亡的调节中起到至关重要的作用。
MAPK 家族主要有细胞外信号调节激酶(EKR1/ERK2)、应激活化蛋白激酶(JNK /SAPK )和p38MAPK ,其中p38MAPK 通路是参与内皮细胞炎症反应的细胞内的重要通路,在致炎因子与LOX-1结合后,p38MAPK 由非磷酸化转化为磷酸化状态,促进下游底物的磷酸化,启动核因子,促进炎性介质分泌,介导炎症反应,参与AS 形成〔11〕。