本發(fā)明涉及醫(yī)藥,特別是一種桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
桑白皮為??浦参锷?拉丁學(xué)名:Morus alba L.)的干燥根皮,別名桑根白皮、桑根皮、桑皮、白桑皮,秋末落葉時(shí)至次春發(fā)芽前采挖根部,刮去黃棕色粗皮,縱向剖開(kāi),剝?nèi)「?,曬干。含黃酮類成分:桑素(mulberrin),桑皮色烯素(mulberrochromene),環(huán)桑素(cyclomulberrin),環(huán)桑皮色烯素(cyclomulberro-chromene),桑根皮素(morusin),環(huán)桑皮素(cyclomorusin),氧化二氫桑根皮素(oxydihydromomsin),桑黃酮(kuwanon)A、B、C、D、E、F、G(即albanin F,moracenin B)、H(即albanin G,moracenin A)、I、K、L、Y、Z,桑白皮素(moracenin)C、D,桑根酮(sffnggenone)A~P;又含桑呋喃(mulberrofuran)A、B、C、K、N、0、M、P、Q,樺皮酸;香豆素類:5,7-羥基香豆素(5,7-dihydmxycoumarin)傘形花內(nèi)酯(umbelliferone)、東莨菪內(nèi)酯(即東莨菪素,scopoletin)、莨菪內(nèi)酯等成分。多糖類:粘液素、桑多糖、甲克素、殼聚糖;還含α-及β-香樹(shù)精、谷固醇、揮發(fā)油、鞣質(zhì)等。具有降壓、利尿、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛、抗炎、抗菌、抑制血小板聚集、降糖之功效,對(duì)人子宮頸癌JTC-26株的抑制率為70%左右,具有誘生干擾素作用。
LPS是內(nèi)毒素的主要成分,內(nèi)毒素進(jìn)入機(jī)體后通過(guò)誘發(fā)過(guò)度的炎癥反應(yīng)可引起急性肺損傷(acute lung injury,ALI),LPS誘導(dǎo)的ALI是嚴(yán)重創(chuàng)傷或感染后出現(xiàn)最早、發(fā)病率最高的并發(fā)癥之一,肺血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷是LPS導(dǎo)致急性肺損傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此研究血管內(nèi)皮的受損及其修復(fù)對(duì)ALI的治療和防御具有顯著意義。內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)受損后會(huì)分泌多種細(xì)胞因子、炎癥因子,如趨化因子(MCP-1)、粘附因子(ICAM-1、VCAM-1、E-selectin)、炎癥因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)等。同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞也能夠釋放各種活性物質(zhì),協(xié)調(diào)血管舒張因子及收縮因子之間的平衡,如縮血管物質(zhì)ET-1及擴(kuò)血管物質(zhì)NO,ET-1/NO平衡的破壞是動(dòng)脈內(nèi)皮受損的顯著特征。iNOS是一種在炎癥因子刺激下產(chǎn)生的一種物質(zhì),它的含量可以代表血管損傷的程度,最近的研究表明,活化的AMPK能夠顯著改善TNF-α誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞損傷中NF-κB的核移位,5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-β-d-ribofuranoside(AICAR)也能夠通過(guò)激活A(yù)MPK抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。但至今未見(jiàn)有從桑白皮中提取有效活性部位桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19)并用于制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述情況,為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,本發(fā)明之目的就是提供一種桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷及其制備方法與應(yīng)用,可有效解決從桑白皮中提取桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19),以及在制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用問(wèn)題。
本發(fā)明解決的技術(shù)方案是,所述的桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷是從桑白皮中提取的有效活性成分,分子結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1所示,該桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷的制備方法是:
將桑白皮煎煮提取,提取液減壓濃縮得干燥物,干燥物加蒸餾水混懸,離心除去不溶物,得上清液;上清液上樹(shù)脂柱,依次用水、質(zhì)量濃度30%乙醇梯度洗脫,各個(gè)梯度洗脫液濃縮至干,干物用甲醇溶解,再加入硅膠,得載有樣品的硅膠;將載有樣品的硅膠加入到色譜柱的液面上,進(jìn)行梯度洗脫,將收集的流份經(jīng)過(guò)TLC分析,合并含有目標(biāo)成分的流份,減壓濃縮,得到含有目標(biāo)成分的總樣A1、A2、A3;總樣A3用甲醇溶解,上Toyopearl HW-40柱,用甲醇洗脫,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,得到子流份A3-1,減壓濃縮、干燥,用甲醇溶解,上ODS柱,用甲醇洗脫,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,減壓濃縮,得到目標(biāo)成分棕色粉末桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(SP-19):
該桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷有保護(hù)作用,有效用于制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷的藥物,實(shí)現(xiàn)桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷在制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明是從桑白皮中提取的一種有效活性成分桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19),其制備方法新穎獨(dú)特,易操作使用,其制備的桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷作為唯一活性部位在制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用,開(kāi)拓了桑白皮的新用途,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19)的分子結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷的影響圖。
圖3為本發(fā)明AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19的影響圖。
圖4為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞TNF-α的影響圖。
圖5為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞IL-1β的影響圖。
圖6為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞IL-6的影響圖。
圖7為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ET-1的影響圖。
圖8為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞NO的影響圖。
圖9為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞iNOS的影響圖。
圖10為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ICAM-1的影響圖。
圖11為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞VCAM-1的影響圖。
圖12為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞E-selectin的影響圖。
圖13為本發(fā)明SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞MCP-1的影響圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體情況對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明在具體實(shí)施中,所述的桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷是從桑白皮中提取的有效活性成分,分子結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1所示,該桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷的制備方法是:
將桑白皮2.4kg每次用其重量8-12倍的蒸餾水煎煮提取3次,每次60min,合并提取液,減壓濃縮得干燥物,加干燥物重量體積2-3倍的蒸餾水混懸,重量體積是指固體物以g計(jì),液體以mL計(jì),6000r/min離心除去不溶物,得上清液;取7.0L Diaion HP-20大孔吸附樹(shù)脂填料,用質(zhì)量濃度95%乙醇浸泡24h裝柱,用蒸餾水洗至無(wú)醇味,上清液濃縮至50℃相對(duì)密度1.2-1.4,上樹(shù)脂柱,依次用水、質(zhì)量濃度30%乙醇洗脫,每個(gè)梯度洗脫液用量為10個(gè)柱體積,流速為2BVh-1,各個(gè)梯度洗脫液濃縮至干,得到30%乙醇洗脫組分和粗提物,加入50mL甲醇溶解,再加入過(guò)160-200目篩的硅膠40g,45℃減壓回收甲醇,得到載有樣品的硅膠;取過(guò)200-300目篩的硅膠500g,加入二氯甲烷800mL,轉(zhuǎn)移到80cm長(zhǎng)×8cm內(nèi)徑的色譜柱中,用二氯甲烷充實(shí)柱床,將液面降至距硅膠面5cm處,再將上述載有樣品的硅膠加入到色譜柱的液面上,依次加入體積比為100:3、100:5、100:10梯度的二氯甲烷-甲醇,每個(gè)梯度4L,進(jìn)行梯度洗脫,流速為10mL·min-1,每100mL作為1個(gè)流份收集,將收集的流份經(jīng)過(guò)TLC分析,合并含有目標(biāo)成分的流份,減壓濃縮,得到含有目標(biāo)成分的總樣A1、A2、A3,所述的TLC分析中使用的吸附劑為GF254,展開(kāi)劑為體積比20:1-5:1的二氯甲烷-甲醇;總樣A1用質(zhì)量濃度30%甲醇溶解,上Toyopearl HW-40C柱,用質(zhì)量濃度30%甲醇洗脫,流速為1mL·min-1,每2mL為一個(gè)流份,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,得到子流份A1-1、A1-2;總樣A2用質(zhì)量濃度35%甲醇溶解,上Toyopearl HW-40柱,用質(zhì)量濃度35%甲醇洗脫,流速為1mL·min-1,每2mL為一個(gè)流份,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,得到子流份A2-1、A2-2;總樣A3用質(zhì)量濃度50%甲醇溶解,上Toyopearl HW-40柱,用質(zhì)量濃度50%甲醇洗脫,流速為1mL·min-1,每2mL為一個(gè)流份,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,得到子流份A3-1;所得各個(gè)子流份45℃減壓濃縮,得到含有目標(biāo)成分的樣品;子流份A3-1用質(zhì)量濃度26%甲醇溶解,上ODS柱,用質(zhì)量濃度26%甲醇洗脫,流速為5mL·min-1,每10mL為一個(gè)流份,薄層檢識(shí),合并含相同的流份,流份6-22在45℃減壓濃縮,得到目標(biāo)成分棕色粉末桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(SP-19):
該桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷有保護(hù)作用,有效用于制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷的藥物,實(shí)現(xiàn)桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷在制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明方法從桑白皮中提取的有效活性成分,經(jīng)液相色譜法測(cè)定,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示,命名為桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19),具有對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷有保護(hù)作用,并經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到了充分證明,有關(guān)資料如下:
材料與方法
1實(shí)驗(yàn)材料
1.1細(xì)胞
HPAEC細(xì)胞株購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫(kù)。
1.2細(xì)胞培養(yǎng)
將HPAEC細(xì)胞培養(yǎng)在含體積分?jǐn)?shù)為10%胎牛血清的1640培養(yǎng)基中(含青霉素和鏈霉素100kU·L-1),置于37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng),均取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。
1.3實(shí)驗(yàn)藥物:本發(fā)明方法制備的桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19)。
1.4試劑
脂多糖(sigma);醋酸地塞米松片,國(guó)藥準(zhǔn)字H12020686,生產(chǎn)批號(hào)13050102,(天津天藥藥業(yè)股份有限公司);人TNF-α、IL-1β和IL-6ELISA試劑盒(武漢伊萊瑞特生物科技有限公司);ICAM-1、VCAM-1、E-selectin、MCP-1 ELISA(武漢伊萊瑞特生物科技有限公司);NO,iNOS試劑盒(南京建成);1640培養(yǎng)基(美國(guó)Gibco公司);胰蛋白酶(美國(guó)Gibco公司);胎牛血清(美國(guó)Gibco公司);水為超純水;PBS緩沖液等為自配;總蛋白提取試劑盒、BCA法蛋白定量試劑盒(北京普利來(lái)基因技術(shù)有限公司);其他各種試劑均為市售分析純。
1.5儀器
Bio Mate 3S紫外分光光度計(jì)(Thermo Fisher Scientific);AB204-N萬(wàn)分之一精密分析天平(METTLER TOLEDO);Centrifuge-5804R小型高速低溫冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司);iMARK型酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO-RAD)。二氧化碳培養(yǎng)箱(上海STIK);超凈工作臺(tái)(蘇凈集團(tuán));iMARK型酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO-RAD公司);Arium 611 VF超級(jí)組合型超純水器(SARTORIUS);倒置顯微鏡(Nikon);PB-10酸度計(jì)(德國(guó)賽多利斯集團(tuán)),培養(yǎng)皿、96孔培養(yǎng)板、細(xì)胞凍存管(Corning公司)。
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1 LPS誘導(dǎo)HPAEC細(xì)胞損傷模型的建立
將HPAEC細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的1640培養(yǎng)基中,待細(xì)胞貼壁后將原培養(yǎng)基移出,用PBS緩沖液洗一遍,更換不含血清的空白培養(yǎng)基饑餓12h,然后換上含1μg/mL LPS的1640培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。24h后即形成HPAEC細(xì)胞損傷模型。
2.2 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷的影響
將HPAEC細(xì)胞用含10%胎牛血清的1640培養(yǎng)基接種于96孔板,待細(xì)胞完全貼壁后將原培養(yǎng)基移出,用PBS緩沖液洗一遍,更換不含血清的1640培養(yǎng)基饑餓12h后正常組換上新的1640培養(yǎng)基,模型組換上LPS濃度為1μg/mL的培養(yǎng)基,SP-19組換上1μg/mL LPS+SP-19的培養(yǎng)基,SP-19+Compound C組換上1μg/mL LPS+SP-19+Compound C(10μM)的培養(yǎng)基。培養(yǎng)24h后,每孔加入MTT溶液(5mg/mL)20μL,37℃繼續(xù)培養(yǎng)4小時(shí),吸凈培養(yǎng)液,每孔加入150μL DMSO,震蕩10分鐘,使結(jié)晶物完全溶解。以DMSO調(diào)零,用酶標(biāo)儀在490nm下測(cè)定各孔的吸光度A。
2.3實(shí)驗(yàn)分組
實(shí)驗(yàn)分為5組,正常對(duì)照組(NC);模型組(M)(用含1μg/mL的LPS培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞24h);地塞米松組(Dex)(地塞米松,0.5μM);SP-19組(1μg/mL LPS+3μM SP-19);SP-19+C組(1μg/mL LPS+3μM SP-19+10μM Compound C)。
2.4 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞TNF-α、IL-1β、IL-6的影響
取各組細(xì)胞的培養(yǎng)基上清液,向預(yù)先包被抗體的微孔板中加入標(biāo)準(zhǔn)品、待測(cè)樣本,經(jīng)過(guò)恒溫溫浴,加入生物素抗體工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后,加入酶結(jié)合工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后加入底物溶液(TMB),溫浴后加終止液終止反應(yīng)。用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)下檢測(cè)吸光度(OD)值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中這些炎癥因子的活性。
2.5 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ICAM-1、VCAM-1、E-selectin的影響
各組細(xì)胞提取細(xì)胞總蛋白,用適當(dāng)?shù)拿浇槿芙庵?,取制備好的?xì)胞總蛋白溶液,用BCA法測(cè)定其蛋白濃度,調(diào)整好蛋白濃度,接著向預(yù)先包被抗體的微孔板中加入標(biāo)準(zhǔn)品、待測(cè)樣本,經(jīng)過(guò)恒溫溫浴,加入生物素抗體工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后,加入酶結(jié)合工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后加入底物溶液(TMB),溫浴后加終止液終止反應(yīng)。用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)下檢測(cè)吸光度(OD)值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各組中蛋白的表達(dá)量。
2.6 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞趨化因子MCP-1的影響
各組細(xì)胞提取細(xì)胞總蛋白,用適當(dāng)?shù)拿浇槿芙庵?,取制備好的?xì)胞總蛋白溶液,用BCA法測(cè)定其蛋白濃度,調(diào)整好蛋白濃度,接著向預(yù)先包被抗體的微孔板中加入標(biāo)準(zhǔn)品、待測(cè)樣本,經(jīng)過(guò)恒溫溫浴,加入生物素抗體工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后,加入酶結(jié)合工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后加入底物溶液(TMB),溫浴后加終止液終止反應(yīng)。用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)下檢測(cè)吸光度(OD)值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各組中蛋白的表達(dá)量。
2.7 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ET-1的影響
取各組細(xì)胞的培養(yǎng)基上清液,向預(yù)先包被抗體的微孔板中加入標(biāo)準(zhǔn)品、待測(cè)樣本,經(jīng)過(guò)恒溫溫浴,加入生物素抗體工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后,加入酶結(jié)合工作液,恒溫溫浴溫和洗滌后加入底物溶液(TMB),溫浴后加終止液終止反應(yīng)。用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)下檢測(cè)吸光度(OD)值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各組中ET-1蛋白的表達(dá)量。
2.8硝酸還原酶法檢測(cè)細(xì)胞上清液中NO的含量
取各組細(xì)胞的培養(yǎng)基上清液,按照試劑盒的操作檢測(cè)NO的含量。
2.9細(xì)胞上清液中iNOS含量的測(cè)定
取各組細(xì)胞的培養(yǎng)基上清液,按照試劑盒的操作檢測(cè)iNOS的含量。
注:呈色物摩爾曉光系數(shù)為38.3×106
2.10統(tǒng)計(jì)方法
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),各組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),P<0.05表示有顯著性意義,P<0.01表示有極顯著性意義。
3結(jié)果
3.1 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷的影響
與空白對(duì)照組相比,LPS能顯著損傷HPAEC細(xì)胞(P<0.01);與模型組相比,SP-19能改善HPAEC的細(xì)胞損傷狀況(P<0.01),結(jié)果見(jiàn)表1、圖2
表1 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
3.2 AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19的影響
與空白對(duì)照組相比,LPS能顯著損傷HPAEC細(xì)胞(P<0.01);與模型組相比,SP-19能改善HPAEC的細(xì)胞損傷狀況(P<0.01),SP-19+C組改善作用消失(P<0.01),結(jié)果見(jiàn)表2、圖3。
表2 AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
3.3 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷TNF-α、IL-1β、IL-6的影響
與空白對(duì)照組相比,模型組TNF-α、IL-1β、IL-6水平極顯著性升高(P<0.05或P<0.01);與模型組相比,SP-19能降低TNF-α、IL-1β、IL-6的水平(P<0.05或P<0.01),而SP-19+C組TNF-α、IL-1β、IL-6水平極顯著性升高(P<0.01),SP-19降低炎癥因子的作用消失,結(jié)果見(jiàn)表3、圖4-6。
表3 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞TNF-α、IL-1β、IL-6的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
3.4 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ET-1,NO,iNOS的影響
與空白對(duì)照組相比,模型組ET-1,iNOS水平極顯著性升高(P<0.01),NO水平顯著降低(P<0.01);與模型組相比,SP-19組能降低ET-1,iNOS的水平(P<0.01),升高NO的水平(P<0.01);而SP-19+C組ET-1,iNOS水平極顯著性升高(P<0.01),NO水平顯著降低(P<0.01),SP-19降低ET-1,iNOS,升高NO的作用消失,結(jié)果見(jiàn)表4、圖7-9。
表4 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ET-1,NO,iNOS的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
3.5 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ICAM-1、VCAM-1、E-selectin的影響
與空白對(duì)照組相比,模型組、SP-19+C組ICAM-1、VCAM-1、E-selectin蛋白的表達(dá)極顯著性升高(P<0.01);與模型組相比,SP-19能降低ICAM-1、VCAM-1、E-selectin蛋白的表達(dá)(P<0.01),而SP-19+C組ICAM-1、VCAM-1、E-selectin蛋白的表達(dá)極顯著性升高(P<0.01),SP-19降低ICAM-1、VCAM-1、E-selectin蛋白表達(dá)的作用消失,結(jié)果見(jiàn)表5、圖10-12。
表5 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞ICAM-1、VCAM-1、E-selectin的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
3.6 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞MCP-1的影響
與空白對(duì)照組相比,模型組MCP-1蛋白的表達(dá)極顯著性升高(P<0.01);與模型組相比,SP-19能降低MCP-1蛋白的表達(dá)(P<0.01),而SP-19+C組MCP-1蛋白的表達(dá)極顯著性升高(P<0.01),SP-19降低MCP-1蛋白的作用消失,結(jié)果見(jiàn)表6、圖12。
表6 SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞MCP-1的影響(n=3)
注:與正常組相比,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型組相比,#表示P<0.05,##表示P<0.01。
結(jié)論
急性肺損傷時(shí)血管內(nèi)皮細(xì)胞既是受損的主要靶器官,也是活躍的效應(yīng)細(xì)胞,有研究顯示肺血管內(nèi)皮細(xì)胞(pulmonary vasculary endothelial cell,PVEC)的改變?cè)诩毙苑螕p傷中十分重要。肺血管內(nèi)皮細(xì)胞在LPS、細(xì)胞因子、氧自由基等的作用下,其通透性增高,分泌和釋放各種炎性介質(zhì)和細(xì)胞因子,使得促炎和抗炎介質(zhì)失衡。機(jī)體出現(xiàn)ALI時(shí)多種炎癥因子(如TNF-α、IL-1β、IL-6)、黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、E-selectin)、趨化因子(MCP-1)的表達(dá)均顯著升高。在這些介質(zhì)表達(dá)調(diào)控中,核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的激活和核移位是關(guān)鍵因素,內(nèi)毒素等作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞使胞漿中NF-κB被其抑制因子IκB釋放,成為其活性形式并迅速發(fā)生核移位,尋找特定靶基因啟動(dòng)子區(qū)的κB位點(diǎn)并與之結(jié)合,指導(dǎo)下游基因的表達(dá)調(diào)控。很多研究表明,阻斷NF-κB通路對(duì)LPS誘導(dǎo)小鼠的急性肺損傷有保護(hù)作用,同時(shí)AMPK也是炎癥調(diào)節(jié)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵因素。盡管活化的AMPK被證明具有抗炎作用,但是AMPK是否能夠改善LPS誘導(dǎo)的HPAEC細(xì)胞損傷呢?同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞也能夠釋放縮血管物質(zhì)ET-1及擴(kuò)血管物質(zhì)NO,ET-1/NO平衡的破壞是動(dòng)脈內(nèi)皮受損的顯著特征。iNOS的含量可以代表血管損傷的程度,故本實(shí)驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6),黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、E-selectin),趨化因子(MCP-1)的表達(dá),ET-1,NO、iNOS的含量,同時(shí)檢測(cè)AMPK拮抗劑Compound C對(duì)其的影響,探討化合物SP-19對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC細(xì)胞損傷的影響,初步揭示其作用機(jī)制,為其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
LPS是細(xì)菌內(nèi)毒素的主要成分,其毒性作用主要通過(guò)激發(fā)宿主細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的反應(yīng)來(lái)體現(xiàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以看出LPS能夠造成HPAEC細(xì)胞的損傷,而給予SP-19后能夠下注改善LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷。同時(shí)為了闡釋AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19改善細(xì)胞損傷的影響,實(shí)驗(yàn)設(shè)置了SP-19+C組,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,加入AMPK拮抗劑Compound C后,SP-19改善細(xì)胞損傷的活性消失,這也初步證明SP-19改善LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷可能與AMPK/NF-κB通路有關(guān)。
LPS引起的HPAEC細(xì)胞損傷本質(zhì)是過(guò)度炎癥反應(yīng),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以看出模型組TNF-α、IL-1β、IL-6的水平顯著升高,給予SP-19后TNF-α、IL-1β、IL-6的水平顯著下降,而SP-19+C組TNF-α、IL-1β、IL-6的水平顯著升高,顯示SP-19降低炎癥因子的作用消失。
NO是內(nèi)皮功能穩(wěn)定的關(guān)鍵,具有舒張血管、抑制血小板的粘附、抑制平滑肌細(xì)胞增殖、聚集以及單核細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞的粘附等作用。而ET-1是目前所知作用最強(qiáng)的長(zhǎng)效血管收縮劑,可以促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的增殖和巨噬細(xì)胞聚集、粘附。iNOS是一種在炎癥因子刺激下產(chǎn)生的一種物質(zhì),其含量的多少可以代表血管損傷的程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,LPS可以誘導(dǎo)HPAEC細(xì)胞的損傷,同時(shí)引起NO含量的降低,促進(jìn)ET-1、iNOS的生成,給予SP-19后NO含量顯著升高,ET-1、iNOS含量降低,而SP-19+C組NO含量降低,ET-1、iNOS含量升高,SP-19改善作用消失。
炎癥反應(yīng)產(chǎn)生的ICAM-1、VCAM-1、E-selectin、MCP-1等在ALI等疾病的發(fā)生發(fā)展中起了非常重要的作用,損傷的血管內(nèi)皮細(xì)胞可能通過(guò)增加粘附因子、趨化因子的分泌,促進(jìn)炎性細(xì)胞大量粘附于血管內(nèi)皮管壁并聚集,加速炎癥反應(yīng),造成血管內(nèi)皮功能障礙,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以看出模型組ICAM-1、VCAM-1、E-selectin、MCP-1的表達(dá)顯著升高。給予SP-19后ICAM-1、VCAM-1、E-selectin、MCP-1表達(dá)顯著降低,而加入AMPK抑制劑后Compound C,SP-19降低粘附因子及趨化因子的作用消失。
由上述可以看出,本發(fā)明在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立LPS誘導(dǎo)的HPAEC細(xì)胞損傷模型,篩選SP-19藥物活性,并通過(guò)ELISA方法檢測(cè)各組細(xì)胞上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6的水平,ET-1、NO、iNOS的含量,各組細(xì)胞中VCAM-1、ICAM-1、E-selectin的水平及MCP-1的表達(dá),同時(shí)檢測(cè)AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19的影響,研究SP-19對(duì)HPAEC細(xì)胞損傷的保護(hù)機(jī)制,特別是通過(guò)研究試驗(yàn),桑白皮有效單體SP-19對(duì)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的人肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(Human pulmonary artery endothelial cells,HPAEC)損傷的保護(hù)作用及作用機(jī)制。建立LPS誘導(dǎo)的HPAEC細(xì)胞損傷模型,檢測(cè)SP-19對(duì)其的保護(hù)作用,同時(shí)檢測(cè)各組細(xì)胞上清液中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的水平,內(nèi)皮素(ET-1)、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(iNOS)的含量,各組細(xì)胞的細(xì)胞粘附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)、細(xì)胞間粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、E-選擇素(E-selectin)的水平及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)的表達(dá),同時(shí)檢測(cè)AMPK拮抗劑Compound C對(duì)SP-19的影響,探討SP-19對(duì)HPAEC損傷的保護(hù)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,LPS能夠造成HPAEC細(xì)胞的損傷(P<0.01),與正常組相比,模型組細(xì)胞TNF-α、IL-1β、IL-6的水平顯著升高(P<0.05或P<0.01),ET-1的水平及iNOS的含量升高(P<0.01),NO的含量減少(P<0.01),粘附分子ICAM-1、VCAM-1、E-selectin及趨化因子MCP-1的水平顯著升高(P<0.01)。與模型組相比,SP-19能夠顯著改善HPAEC的細(xì)胞損傷狀況(P<0.01),降低TNF-α、IL-1β、IL-6的水平(P<0.05或P<0.01),降低ET-1的水平及iNOS的含量(P<0.01),升高NO的含量(P<0.01),降低粘附分子ICAM-1、VCAM-1、E-selectin及趨化因子MCP-1的水平(P<0.01)。SP-19對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷具有保護(hù)作用,且其作用機(jī)制可能與AMPK/NF-κB通路有關(guān)。
總之,SP-19能夠顯著改善LPS引起的HPAEC細(xì)胞損傷,降低炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6的水平,升高NO含量,降低ET-1、iNOS含量,降低ICAM-1、VCAM-1、E-selectin、MCP-1表達(dá),而加入AMPK抑制劑Compound C后,SP-19改善HPAEC損傷的作用消失,提示SP-19對(duì)LPS誘導(dǎo)的HPAEC細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用,且其作用機(jī)制可能與AMPK/NF-κB有關(guān)。有效用于制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷的藥物,實(shí)現(xiàn)桑辛素M-3'-O-β-D-葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱SP-19)在制備治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物中的應(yīng)用,開(kāi)拓了桑白皮的藥用價(jià)值和新用途,是治療LPS誘導(dǎo)的HPAEC損傷藥物上的創(chuàng)新,有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。