丹參多酚酸鹽對心肌細胞氧化損傷模型大鼠的作用

1、PAGE PAGE - 11 -丹參多酚酸鹽對心肌細胞氧化損傷模型大鼠的作用高洪瑞閆慧潘洋郝巖李健摘要目的探討丹參多酚酸鹽對黃曲霉素B1（AFB1）誘導(dǎo)下大鼠心肌細胞（H9C2細胞）氧化應(yīng)激損傷的影響。方法用不同濃度的AFB1處理H9C2細胞，通過CCK-8法檢測細胞活力以確定最佳氧化損傷模型AFB1濃度（128mol/L）。實驗分為正常對照組（用DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)H9C2細胞）、AFB1誘導(dǎo)模型組（在正常對照組基礎(chǔ)上加入128mol/LAFB1）和低、中、高濃度丹參多酚酸鹽干預(yù)組（128mol/LAFB1+丹參多酚酸鹽濃度分別為5、20、40mg/L）。采用CCK-8法測定各組細胞的存活率，

2、倒置相差顯微鏡觀察細胞形態(tài)學(xué)變化，DCFH-DA染色檢測細胞內(nèi)活性氧（ROS）水平，Westernblot方法檢測氧化應(yīng)激相關(guān)蛋白過氧化物歧化酶2（SOD2）和過氧化氫酶（CAT）蛋白的表達。結(jié)果與正常對照組比較，AFB1誘導(dǎo)模型組的細胞形態(tài)發(fā)生明顯改變，細胞相對存活率降低，細胞內(nèi)ROS升高，細胞內(nèi)SOD2、CAT蛋白表達降低;與AFB1誘導(dǎo)模型組相比較，高濃度丹參多酚酸鹽干預(yù)組的細胞形態(tài)有所改善，細胞相對存活率增加，細胞內(nèi)ROS明顯降低，SOD2、CAT蛋白表達有所上調(diào)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=8.023226.937，P0.05）。結(jié)論丹參多酚酸鹽可通過改善抗氧化酶活力、減少ROS的產(chǎn)生、

3、減少氧化應(yīng)激損傷，改善AFB1誘導(dǎo)的H9C2心肌細胞損傷。關(guān)鍵詞丹參多酚酸鹽;黃曲霉素B1;肌細胞，心臟;氧化性應(yīng)激;活性氧中圖分類號R542.2;R282.71文獻標志碼A文章編號2096-5532（2022）02-0189-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2022.58.040開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）網(wǎng)絡(luò)出版https：/kcms/detail/37.1517.R.20220311.1334.009.html;2022-03-1413：57：22EFFECTOFSALVIANOLATEONMODELRATSWITHOXIDATIVEDAMAGEOFC

4、ARDIOMYOCYTESGAOHongrui，YANHui，PANYang，HAOYan，LIJian（MedicalColleageofQingdaoUniversity，Qingdao266071，China）ABSTRACTObjectiveTostudytheeffectofsalvianolateonoxidativedamageofratcardiomyocytes（H9C2）inducedbyaflatoxinB1（AFB1）.MethodsH9C2cellsweretreatedwithdifferentconcentrationsofAFB1，andtheoptimalco

5、ncentrationofAFB1（128mol/L）fortheoxidativedamagemodelwasdeterminedbyCCK-8assay.H9C2cellsweredividedintonormalgroup（culturedinDMEMmedium），AFB1-inducedmodelgroup（culturedinDMEMmediumwith128mol/LAFB1），andinterventiongroupswithlow，medium，andhighconcentrationsofsalvianolate（128mol/LAFB1+5，20，and40mg/Lsal

6、vianolate）.CellsurvivalratewasdeterminedbyCCK-8assay.Morphologicalchangesofcellswereobservedunderaninvertedphasecontrastmicroscope.Intracellularreactiveoxygenspecies（ROS）wasdetectedbyDCFH-DAstaining.Westernblotwasusedtomeasuretheexpressionlevelsofstress-relatedsuperoxidedismutase2（SOD2）andcatalase（C

7、AT）.ResultsComparedwiththenormalgroup，theAFB1-inducedmodelgroupshowedsignificantlychangedcellmorphology，reducedcellsurvivalrate，increasedROSproduction，anddecreasedproteinexpressionofSOD2andCAT.ComparedwiththeAFB1-inducedmodelgroup，thehigh-concentrationsalvianolateinterventiongroupshowedimprovedcellm

8、orphology，increasedcellsurvivalrate，significantlydecreasedROSproduction，andup-regulatedSOD2andCAT（F=8.023-226.937，P0.05）.ConclusionSalvianolatecanameliorateAFB1-inducedH9C2damagebyincreasingtheactivityofantioxidantenzymesandreducingROSproductionandrelatedoxidativestress.KEYWORDSsalvianolate;aflatoxi

9、nB1;myocytes，cardiac;oxidativestress;reactiveoxygenspecies黃曲霉毒素主要是由黃曲霉和寄生曲霉代謝產(chǎn)生的一類毒素，其中黃曲霉素B1（AFB1）毒性最大、危害最嚴重1，可對機體造成嚴重損害，包括致癌、致突變和肝臟損傷等2。AFB1的主要靶器官是肝臟3，但一些研究表明，AFB1也會導(dǎo)致嚴重的心臟損傷，其機制涉及線粒體損傷、活性氧（ROS）生成和細胞凋亡等4-5。丹參是一種傳統(tǒng)的中藥，具有活血化瘀之功效6，丹參多酚酸鹽是丹參的水溶性有效活性部分，有很強的抗氧化、抗凋亡、內(nèi)皮保護和舒張血管等作用7，臨床上主要應(yīng)用于冠心病的治療8。有研究表明，急性

10、心肌梗死病人經(jīng)皮冠狀動脈介入治療圍術(shù)期靜脈輸注丹參多酚酸鹽可有效改善氧化應(yīng)激反應(yīng)，促進心功能恢復(fù)，增加心肌灌注量9。但丹參多酚酸鹽對AFB1誘導(dǎo)心肌細胞氧化損傷的影響鮮有報道。本文研究通過AFB1誘導(dǎo)大鼠心肌細胞（H9C2細胞）制備氧化損傷模型，評估丹參多酚酸鹽對H9C2細胞氧化應(yīng)激損傷的保護作用，為丹參多酚酸鹽的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。1材料和方法1.1細胞及試劑H9C2細胞株購自武漢普諾賽生命科技有限公司;AFB1（百靈威科技有限公司，純度98%）;丹參多酚酸鹽（上海綠谷制藥有限公司，每瓶100mg）;DMEM高糖培養(yǎng)液（美國HyClone公司）;胎牛血清（FBS，BI）;二甲基亞砜（DMSO）

11、、5XTris-甘氨酸電泳緩沖液、10電轉(zhuǎn)液均購自北京索萊寶公司;CCK-8細胞活力檢測試劑盒、ROS檢測試劑盒、10TBST均購自大連美侖生物技術(shù)有限公司;過氧化物歧化酶2（SOD2）抗體、過氧化氫酶（CAT）抗體（Anti-Catalase）均購自abcam公司;GAPDH（博奧森生物技術(shù)有限公司）;Anti-RabbitIgG（H+L，Elabscience生物技術(shù)有限公司）。1.2實驗方法1.2.1H9C2細胞培養(yǎng)H9C2細胞置于含體積分數(shù)0.10的FBS和體積分數(shù)0.01青鏈霉素雙抗的高糖DMEM培養(yǎng)液中培養(yǎng)，于含體積分數(shù)0.05CO2、37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待細胞生長至80%90%融合

12、時，用2.5g/L胰蛋白酶消化后收集細胞，以13比例傳代培養(yǎng)。實驗分為正常對照組（用DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)H9C2細胞）、AFB1誘導(dǎo)模型組（在DMEM培養(yǎng)液中加入濃度128mol/L的AFB1）及低、中、高濃度丹參多酚酸鹽干預(yù)組（在培養(yǎng)液中加入濃度128mol/L的AFB1+濃度分別為5、20、40mg/L丹參多酚酸鹽）。1.2.2CCK-8法檢測細胞相對存活率取對數(shù)生長期的H9C2細胞，消化、重懸、計數(shù)后，將細胞密度調(diào)整為510/L，接種于96孔板，每孔100L，置于恒溫培養(yǎng)箱孵育過夜（1518h），分組加藥。設(shè)置正常對照組（H9C2細胞加入DMEM培養(yǎng)液）、DMSO組（DMEM培養(yǎng)液中加濃度

13、2g/L的DMSO）和AFB1組（AFB1終濃度分別為32、64、96、128、160、192mol/L），以細胞存活率接近50%為最佳的藥物造模濃度;設(shè)置正常對照組（用DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)H9C2細胞）、不同濃度的丹參多酚酸鹽組（丹參多酚酸鹽濃度分別為5、10、20、40、50、60mg/L），確定丹參多酚酸鹽的安全使用濃度;設(shè)置正常對照組（用DMEM培養(yǎng)液培養(yǎng)H9C2細胞）和最佳濃度（128mol/L）AFB1+丹參多酚酸鹽組（丹參多酚酸鹽濃度分別為0、5、20、40mg/L）。每組設(shè)置6個復(fù)孔。培養(yǎng)36h后，吸除原培養(yǎng)液，然后每孔加入100L（含有CCK-8試劑10L）的無血清培養(yǎng)液，培養(yǎng)

14、箱孵育1.5h后，酶標儀檢測450nm波長處吸光度值，計算細胞相對存活率。細胞相對存活率（%）=（實驗孔吸光度-空白孔吸光度）/（對照孔吸光度-空白孔吸光度）100%。1.2.3細胞形態(tài)學(xué)觀察取對數(shù)生長期的H9C2細胞，消化、重懸、計數(shù)后，將細胞密度調(diào)整為1.5108/L，接種于6孔板，每孔2mL。培養(yǎng)24h后待細胞長到70%80%融合，吸去細胞上清液，按照“1.2.1”方法分組及處理36h后，倒置相差顯微鏡下觀察各組細胞形態(tài)學(xué)變化。1.2.4DCFH-DA染色檢測細胞內(nèi)ROS水平取對數(shù)期生長的H9C2細胞制成細胞懸液，接種至96孔板，每孔510個細胞。孵育24h后，吸除原培養(yǎng)液，按照“1.2

15、.1”方法分組并處理，每組設(shè)置6個復(fù)孔。藥物作用36h后，吸除原培養(yǎng)液，每孔加入100L含有DCFH-DA（10mol/L）探針的無血清培養(yǎng)液，37細胞培養(yǎng)箱內(nèi)避光孵育30min。用無血清培養(yǎng)液洗滌細胞3次后，倒置熒光顯微鏡下觀察綠色熒光強度（激發(fā)波長為502nm，發(fā)射波長為530nm），并應(yīng)用ImageJ軟件分析各組熒光強度。1.2.5Westernblot方法檢測抗氧化應(yīng)激相關(guān)蛋白表達水平各組細胞干預(yù)36h后，采用RIPA細胞裂解液提取細胞蛋白，BCA法測定蛋白濃度。取30g蛋白上樣，分別應(yīng)用體積分數(shù)0.10和0.15的SDS對蛋白進行分離，之后電轉(zhuǎn)至PVDF膜上。應(yīng)用50g/L脫脂牛奶室

16、溫封閉2h，分別加入12000的GAPDH、SOD2和CAT一抗，4孵育過夜，加入相應(yīng)二抗（抗兔抗體，15000）37搖床上孵育1.5h，通過化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)顯影，并用ImageJ軟件對條帶灰度值進行分析。目標蛋白的相對表達以目標蛋白條帶的灰度值/GAPDH條帶的灰度值表示。1.3統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS22軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料數(shù)據(jù)以xs表示，多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法。以P0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2結(jié)果2.1最佳藥物造模濃度及丹參多酚酸鹽安全濃度隨著AFB1濃度的升高，細胞相對存活率呈劑量依賴性下降，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=293.056，P0.05）;當(dāng)A

17、FB1的濃度達到128mol/L時，H9C2細胞相對存活率為56.83%，符合造模條件。故選擇AFB1濃度128mol/L作為造模濃度。與空白對照組相比，050mg/L濃度丹參多酚酸鹽作用于H9C2細胞，細胞相對存活率無明顯變化（P0.05）;60mg/L濃度丹參多酚酸鹽作用于H9C2細胞，細胞相對存活率下降（F=2.387，P0.05）。050mg/L濃度的丹參多酚酸鹽為安全使用濃度。2.2各組H9C2細胞形態(tài)比較空白對照組H9C2細胞生長狀態(tài)良好，細胞呈梭形，緊密連接，邊界清晰可見，貼壁牢固;AFB1誘導(dǎo)模型組H9C2細胞生長密度較低，細胞間空隙增加，可見大片細胞脫落，部分細胞收縮變圓、形

18、狀不規(guī)則，可見細胞碎片;不同劑量丹參多酚酸鹽干預(yù)組H9C2細胞生長形態(tài)及狀態(tài)得到一定改善。見圖1。2.3丹參多酚酸鹽對H9C2細胞損傷的影響與空白對照組比較，AFB1誘導(dǎo)模型組細胞相對存活率降低;與AFB1誘導(dǎo)模型組相比較，高濃度的丹參多酚酸鹽干預(yù)組細胞相對存活率升高，差異有顯著性（F=226.937，P0.05）。見表1。2.4丹參多酚酸鹽對心肌細胞ROS水平影響熒光顯微鏡下各組H9C2細胞內(nèi)ROS觀察結(jié)果見圖2。與正常對照組相比，AFB1誘導(dǎo)模型組細胞內(nèi)ROS水平升高;與AFB1誘導(dǎo)模型組相比，高濃度丹參多酚酸鹽干預(yù)組ROS水平顯著降低，差異有顯著性（F=62.751，P0.05）。見表1

19、。2.5各組抗氧化蛋白SOD2和CAT表達比較與正常對照組比較，AFB1誘導(dǎo)模型組心肌細胞SOD2、CAT蛋白表達降低;與AFB1誘導(dǎo)模型組相比，高濃度丹參多酚酸鹽干預(yù)組SOD2、CAT蛋白表達增加，差異有顯著意義（F=12.090、8.023，P0.05）。見表1。3討論AFB1是毒性最強、最常見的黃曲霉毒素，被歸類為第一類致癌物。既往研究表明，AFB1誘導(dǎo)毒性的原因之一是氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激導(dǎo)致抗氧化酶活力降低及ROS過量生成，從而誘導(dǎo)心肌細胞的損傷10。也有研究表明，AFB1誘導(dǎo)心肌細胞線粒體損傷從而促進心肌細胞凋亡4-5。丹參多酚酸鹽具有較強的抗氧化活性，體內(nèi)外研究結(jié)果顯示，其可通過降低

20、ROS水平，穩(wěn)定細胞線粒體膜電位，改善與恢復(fù)細胞功能活性11。有研究表明，丹參多酚酸鹽可抑制HO處理的大鼠心肌細胞ROS的過量生成11，可通過抑制氧化損傷來防治HO所致的大鼠心肌細胞重構(gòu)12。本研究以128mol/L濃度的AFB1作用大鼠H9C2細胞制備心肌細胞損傷模型，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，AFB1誘導(dǎo)模型組心肌細胞形態(tài)發(fā)生明顯改變，細胞相對存活率顯著降低，提示AFB1對心肌細胞有明顯的毒性作用;與AFB1誘導(dǎo)模型組相比，應(yīng)用高濃度丹參多酚酸鹽（40mg/L）干預(yù)H9C2細胞36h，細胞形態(tài)及數(shù)量有所改善，細胞相對存活率增加，說明高濃度的丹參多酚酸鹽對心肌細胞有保護作用。ROS是一種氧

21、化能力較強的自由基，包括超氧離子（O）、羥基自由基（-OH）、過氧化氫（HO）和單線態(tài)氧（O）等。正常情況下，細胞內(nèi)的各種抗氧化劑和抗氧化酶如谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）、SOD、CAT等可使體內(nèi)ROS的生成和消除處于平衡狀態(tài);在病理條件下，ROS產(chǎn)生過多會打破氧化系統(tǒng)/抗氧化系統(tǒng)的平衡，進而導(dǎo)致機體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)。其中SOD是人體內(nèi)天然的抗氧化酶，可催化超氧化物自由基生成氧或HO，然后通過GPX和CAT催化反應(yīng)將HO分解為水和氧，有效清除多余ROS，維持體內(nèi)自由基的動態(tài)平衡，其活性高低間接反映機體清除氧自由基的能力。本文實驗結(jié)果顯示，與正常對照組相比，AFB1誘導(dǎo)模型組

22、ROS升高，SOD2、CAT蛋白表達降低，提示AFB1處理心肌細胞后，破壞了氧化/抗氧化的平衡機制，導(dǎo)致細胞內(nèi)自由基的異常累積;與AFB1誘導(dǎo)模型組比較，高濃度的丹參多酚酸鹽干預(yù)組心肌細胞ROS降低，SOD2、CAT蛋白表達增加，表明丹參多酚酸鹽可能通過減少過量的ROS產(chǎn)生、改善抗氧化酶活力、降低氧化應(yīng)激損傷來抑制AFB1誘導(dǎo)的心肌細胞損傷。綜上所述，丹參多酚酸鹽對AFB1損傷的心肌細胞有一定的保護作用，其作用機制可能與改善SOD2、CAT等抗氧化酶活力，進而促進過量ROS的清除，減輕氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。本研究可為臨床防治心臟損傷相關(guān)疾病提供新思路。參考文獻1黃豐，肖德強，高偉，等.表沒食子兒茶

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