王方娜 李亞麗 楚偉 何金波
衰老是一個復(fù)雜的形態(tài)與功能變化的過程,細胞周期停滯于G1期是細胞衰老的一個關(guān)鍵特征。目前研究較為明確的細胞衰老途徑主要有兩條[1]:p19ARF/p53/p21Cip1和p16INK4a/Rb途徑。這兩條衰老途徑的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子是幾個抑癌基因:p53、p19ARF、Rb和p16INK4a。一旦這些基因發(fā)生突變,細胞將發(fā)生早老或繞過衰老程序繼續(xù)增殖。因此通過抑制衰老途徑中相關(guān)基因表達的治療已成為防治衰老的新策略。近年來大量文獻報道性腺功能衰退與機體衰老密切相關(guān)[1,2]。研究性腺衰老機制及藥物的調(diào)節(jié)作用已成為衰老研究的熱點之一,而且主要集中在雄性性腺衰老的研究[2-4],但對于雌性性腺衰老的研究報道尚少。本研究應(yīng)用D-半乳糖連續(xù)腹腔注射法制造雌性大鼠亞急性衰老模型,以大鼠卵巢為研究對象,應(yīng)用RTPCR、Western blotting方法檢測并分析應(yīng)用六味地黃湯對衰老大鼠卵巢組織p16、p19ARF、Rb表達的影響,探討六味地黃湯在衰老途徑中抗鼠性腺衰老的作用機制。
1.1 實驗動物 選用清潔級8周齡雌性SD大鼠75只,體重180~220 g(購自河北醫(yī)科大學實驗動物學部,合格證編號:605106)。根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵髮D大鼠隨機分為以下各組,正常對照組、模型組、六味地黃湯組、VE陽性對照組,每組15只。
1.2 動物模型的建立和4組動物的處理 用D-半乳糖連續(xù)腹腔注射建立亞急性衰老動物模型:用0.9%氯化鈉溶液配成6%的溶液,按300 mg·kg-1·d-1給藥,連續(xù)60 d,1 次/d。六味地黃湯組和陽性對照組大鼠在造模的同時每天灌胃六味地黃湯、維生素E,連續(xù)60 d。
1.3 藥物溶液的制備 六味地黃湯方劑組成:熟地黃、山茱萸、山藥、牡丹皮、茯苓、澤瀉等,按重量比 8∶4∶4∶3∶3∶3比例混合,剪碎,水浸泡1 h,然后水煎2次,30 min/次,過濾后濃縮至含生藥為1 g/ml。4℃保存,給藥前復(fù)溫至25~30℃。維生素E溶液:用0.5%羧甲基纖維素鈉稀釋為含維生素 E 0.0055 g/ml藥液。4℃保存,給藥前復(fù)溫至25~30℃。
1.4 方法
1.4.1 設(shè)備與試劑:D-半乳糖購于北京化學試劑公司;TUNEL試劑盒購自Roche生物試劑公司;β-Actin單克隆抗體購自美國SANTA CRUZ公司;PCR引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司提供;PCR儀(美國MJResearch公司);羊抗Rb多克隆抗體購自美國Cell Signaling公司;Gel-Pro Analyzer 4.0電泳圖像定量分析系統(tǒng)購自美國media cybernetics公司。
1.4.2 RT-PCR的檢測:總RNA的提取按Trizol Reagent說明書進行。PCR引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司提供。見表1。
表1 RT-PCR分析的引物
PCR過程:以總RNA為模板,以O(shè)ligo(dT)16為引物,按AMV(Promega)說明書反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。以cDNA為模板,加入p53 cDNA上、下游引物,以 β-actin為內(nèi)參照,進行 PCR。PCR擴增反應(yīng)體系:取5μl反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物作為PCR反應(yīng)模板,依次加入 dNTPs混合物(終濃度 0.2 mmol/L),MgCl22.5 mmol/L,上、下游引物(終濃度50 pmol/L),10×PCR緩沖液2.5μl,Taq DNA聚合酶2 U,加無菌去離子水至總體積25μl,置PCR儀上進行擴增。設(shè)定反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性5 min,95℃變性 30 s,50℃ 退火 30 s,72℃ 延伸 30 s,30 個循環(huán)后,72℃延伸7 min。最后取10μl PCR擴增產(chǎn)物于1%瓊脂糖凝膠中進行電泳,運用凝膠成像系統(tǒng)對條帶進行吸光光度值分析。以p53/β-actin平均吸光度比值表示p53的mRNA水平,進行半定量分析。
1.4.3 Rb蛋白含量的檢測:大鼠斷頭處死,取出垂體、卵巢組織迅速投入液氮中,待用。卵巢細胞Rb蛋白提取及Western Bloting法檢測各組大鼠卵巢Rb蛋白的檢測,將組織從液氮中取出,研磨器中加入少許細胞裂解液(0.15 mol/L,NaCl,5 mmol/L,EDTA,1%TritonX-100,10 mmol/L,pH 值 7.4 Tris-HCl,1∶1 000 的 5 mol/L DTT,1∶1000 的100 mmol/L PMSF),將組織研磨成漿后離心取上清。用蛋白定量測定試劑盒進行總蛋白測定,獲得每個組織的總蛋白濃度。電泳分離蛋白。用TBST清洗PVDF膜,5%脫脂奶粉常溫封閉2 h,分別加入Rb、β-actin等抗體(抗體稀釋度1∶200 ~1∶500),搖床常溫孵育1 h,4℃過夜,TBST清洗,15 min/次,3次;加入過氧化物酶標記的二抗,(用含2.5%脫脂奶粉的TBST稀釋,稀釋度為1∶1 000),搖床常溫孵育1 h,TBST清洗,5 min/次,3次。在PVDF膜上滴加酶的作用底物ECL,作用3 min后濾紙吸干,塑料保鮮膜包裹后放入暗匣,壓X光底片曝光2~5 min,顯影,定影。將清晰的條帶掃描后輸入圖像分析系統(tǒng),結(jié)果以Rb/β-actin的OD比值表示。
1.5 統(tǒng)計學分析應(yīng)用SPSS11.5統(tǒng)計軟件,計量資料以±s表示,采用One-Way ANOAY方差分析,均數(shù)間兩兩比較進行SNK法Q檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 RT-PCR結(jié)果 在正常大鼠卵巢組織中,p53、p19ARF、Rb、p16基因表達較低,模型組大鼠卵巢組織內(nèi)p53、p19ARF、Rb、p16表達上調(diào)(P<0.05),給予六味地黃湯治療后可以降低其表達(P <0.05)。見表1。
表1 各基因mRNA在大鼠卵巢組織中轉(zhuǎn)錄水平的分析結(jié)果n=15,±s
表1 各基因mRNA在大鼠卵巢組織中轉(zhuǎn)錄水平的分析結(jié)果n=15,±s
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
六味地黃湯組 0.39±0.04# 0.59±0.01# 0.62±0.06# 0.75±0.012#VE陰性對照組 1.90±0.07*# 0.65±0.05*# 0.80±0.01*#1.05±0.21*#
2.2 Westernbloting結(jié)果 在正常大鼠卵巢組織中,Rb蛋白表達較低,模型組大鼠卵巢組織內(nèi) Rb蛋白表達上調(diào)(P<0.05),給予六味地黃湯治療后可以降低明顯其表達(P<0.05)。見表2。
表2 Rb蛋白在大鼠卵巢組織中表達水平的分析結(jié)果±s
表2 Rb蛋白在大鼠卵巢組織中表達水平的分析結(jié)果±s
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05
模型組六味地黃湯組 0.59±0.16#VE陽性對照組 0.81±0.31*#
p53基因是一種抑癌基因,亦是衰老基因,在p53衰老途徑中,p19ARF是p53的正性調(diào)節(jié)因子,p19ARF蛋白可以抑制MDM2的活性,使其不能介導(dǎo)p53的降解,從而激活p53,而高度活化的p53促進細胞衰老[5]。在調(diào)控細胞老化的Rb途徑中,p16、Rb基因的表達及功能的改變是細胞周期停滯的根本原因。Rb蛋白以其不同的活性狀態(tài)調(diào)控著細胞G1-S調(diào)控點,決定細胞增殖或進入生長停滯。p16蛋白是一種細胞周期抑制蛋白,可以阻斷CDK4-6途徑對Rb蛋白的磷酸化,非磷酸化的Rb蛋白與轉(zhuǎn)錄因子E2F相結(jié)合,阻止細胞進入S期,使細胞周期停滯,Rb與p16相互作用,影響著細胞的衰老[6]。這兩條衰老途徑中任何一條途徑活化均可以導(dǎo)致細胞衰老,但兩條途徑間存在著廣泛的多層次的聯(lián)系,常常共同參與細胞衰老過程。
本研究結(jié)果顯示:D-半乳糖誘導(dǎo)的衰老大鼠卵巢組織p53、p19ARF、Rb以及p16基因表達明顯比正常組上調(diào),說明衰老模型大鼠的卵巢組織表達衰老信號。應(yīng)用六味地黃湯后,大鼠卵巢組織的p53、p19ARF、Rb以及p16的表達均下降,因此推測p19ARF/p53/p21Cip1和p16INK4a/Rb兩條衰老途徑在大鼠卵巢組織衰老的過程中可能均發(fā)揮重要的作用。
綜上所述,六味地黃湯不僅在基因水平抑制了大鼠卵巢的衰老,而且這種抑制作用也表現(xiàn)在分子水平。六味地黃湯是通過抑制兩條衰老途徑中關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子發(fā)揮作用,繼而可能抑制了衰老信號進一步向下游轉(zhuǎn)導(dǎo),從而起到抗衰老的作用。因此,六味地黃湯是一種具有良好應(yīng)用前景的抗衰老藥物。
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4 李然,付淑華,張杰,等.中藥何首烏飲對衰老大鼠睪丸組織NO和iNOS 含量的影響.承德醫(yī)學院學報,2012,29:3-5.
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