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      黃芪總苷對TGF-β1誘導(dǎo)下足細(xì)胞TRPC6表達(dá)的影響①

      2017-04-10 11:05:54黃海庭吳好好覃幼玲尤燕舞郭鵬威湯春榮
      中國免疫學(xué)雜志 2017年3期
      關(guān)鍵詞:總苷腎小球黃芪

      黃海庭 吳好好 覃幼玲 林 栩 尤燕舞 郭鵬威 湯春榮

      (右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科,百色533000)

      ·中醫(yī)中藥與免疫·

      黃芪總苷對TGF-β1誘導(dǎo)下足細(xì)胞TRPC6表達(dá)的影響①

      黃海庭 吳好好 覃幼玲 林 栩 尤燕舞 郭鵬威 湯春榮

      (右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科,百色533000)

      目的:通過觀察黃芪總苷對TGF-β1誘導(dǎo)足細(xì)胞TRPC6表達(dá)的影響,探討黃芪總苷對足細(xì)胞保護(hù)作用。方法:體外培養(yǎng)小鼠腎小球足細(xì)胞,將成熟的足細(xì)胞分為5組:正常對照組、TGF-β1干預(yù)組、TGF-β1干預(yù)+低劑量黃芪總苷組、TGF-β1干預(yù)+中劑量黃芪總苷組、TGF-β1干預(yù)+高劑量黃芪總苷組,48 h后MTT檢測各組細(xì)胞增殖抑制率,Western blot及RT-PCR檢測TRPC6蛋白及mRNA表達(dá)水平。結(jié)果:TGF-β1干預(yù)使足細(xì)胞足突回縮、甚至消失,抑制足細(xì)胞的增殖(P<0.05),提高TRPC6 mRNA和蛋白表達(dá)(P<0.05),黃芪總苷能逆轉(zhuǎn)上述變化,對足細(xì)胞具有保護(hù)作用并且存在一定的量效關(guān)系。結(jié)論:TPRC6在TGF-β1干預(yù)下足細(xì)胞損傷作用中起重要作用,黃芪總苷可能通過下調(diào)足細(xì)胞TRPC6的表達(dá)實現(xiàn)對足細(xì)胞的保護(hù)作用。

      足細(xì)胞;轉(zhuǎn)化生長因子-β1;TRPC6;黃芪總苷

      黃芪總苷(Astragalosides,AST)是黃芪的主要有效成分,以往的體外及動物實驗顯示,黃芪組方或黃芪甲苷對腎病綜合征、糖尿病腎病等具有良好保護(hù)作用,其機(jī)制可能與減少足細(xì)胞凋亡、維持足細(xì)胞裂孔隔膜完整性有關(guān)[1-3],提示黃芪總苷對足細(xì)胞可能具有保護(hù)作用,但至今未見關(guān)于其對足細(xì)胞損傷保護(hù)作用機(jī)制的相關(guān)研究。

      TRPC6是足細(xì)胞裂孔隔膜重要組成成分之一,眾多研究表明TRPC6表達(dá)升高是足細(xì)胞損傷的重要因素。黃芪總苷對足細(xì)胞具有保護(hù)作用,其機(jī)制是否與調(diào)節(jié)TRPC6表達(dá)有關(guān),至今未見報道。本研究采用TGF-β1誘導(dǎo)足細(xì)胞損傷模型,檢測黃芪總苷干預(yù)后對TGF-β1誘導(dǎo)足細(xì)胞增殖抑制和TRPC6表達(dá)的影響,探討黃芪總苷對足細(xì)胞的可能保護(hù)作用機(jī)制,為尋找足細(xì)胞特異性保護(hù)作用藥物提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材料 腎小球足細(xì)胞株(MPC5)購于上海復(fù)旦大學(xué)細(xì)胞中心;RNA提取試劑盒(愛思進(jìn) AxyPrep);RPMI1640培養(yǎng)液(Gibco)、MTT(武漢博士德);胎牛血清(??寺?;重組人TGF-β1和黃芪總苷標(biāo)準(zhǔn)品(ProSpec-Tany)、SuperQuickRT MasterMix、UltraSYBR MixturePCR(康為世紀(jì));TRPC6和內(nèi)參(GAPDH)一抗及HRP標(biāo)記的二抗(美國Abcam)。

      1.2 方法

      1.2.1 足細(xì)胞培養(yǎng)及實驗分組 用含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液,在5%CO2、37℃培養(yǎng)箱中傳代培養(yǎng)。本課題組的前期研究已經(jīng)證實該細(xì)胞株具有分化成熟足細(xì)胞的典型特征[4],且經(jīng)過預(yù)實驗我們得出TGF-β1對足細(xì)胞的半抑制率(IC50)為12 ng/ml,干預(yù)48 h,因此本實驗中我們將選擇這個濃度和干預(yù)時間進(jìn)行實驗。實驗將細(xì)胞分為5組:正常對照組、TGF-β1干預(yù)組(TGF-β1終濃度為12 ng/ml)、TGF-β1干預(yù)+低劑量黃芪總苷組(黃芪總苷終濃度為40 mg/ml)、TGF-β1干預(yù)+中劑量黃芪總苷組(黃芪總苷終濃度為80 mg/ml)、TGF-β1干預(yù)+高劑量黃芪總苷組(黃芪總苷終濃度為120 mg/ml)。

      1.2.2 2,5-二苯基四氮唑溴鹽法(MTT法)檢測細(xì)胞增殖 將細(xì)胞按1×104個/孔接種于96孔板,每孔終體積為200 μl;培養(yǎng)4 h,待細(xì)胞貼壁后分別加入不同濃度的TGF-β1和黃芪總苷(使TGF-β1終濃度均為12 ng/ml,黃芪總苷終濃度分別為40、80、120 mg/ml)處理足細(xì)胞,每一濃度設(shè)置4個副孔,并設(shè)空白對照孔(只加培養(yǎng)基),繼續(xù)培養(yǎng)48 h;干預(yù)48 h 后,每孔加入15 μl MTT溶液(濃度為5 mg/ml),37℃ 5%CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h;小心吸去每孔全部培養(yǎng)基,加入150 μl二甲基亞颯,37℃搖床孵育15 min;在酶標(biāo)儀上測定570nm的吸亮度值,吸亮度值的強(qiáng)弱與活細(xì)胞數(shù)量成正比,代入公式:抑制率=(1-實驗組OD值)/對照組OD值×100%計算各組增殖率。

      1.2.3 Real-time RT-PCR檢測腎小球足細(xì)胞TRPC6 mRNA表達(dá) TRPC6 mRNA表達(dá)模型建立后按 RNA提取試劑盒提取各組細(xì)胞總RNA,檢測其濃度和純度后,取1 μg RNA放入PTC-200中進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA。引物序列采用Primer Premier3.0程序設(shè)計,引物序列見表1。反應(yīng)總體系20 μl,反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min,95℃變性15 s,60℃退火/延伸60 s,循環(huán)40次,同時設(shè)熔解曲線55~95℃ 10 s 共81個循環(huán)。目標(biāo)基因相對于內(nèi)參基因進(jìn)行相對定量,采用2-ΔΔCt法進(jìn)行mRNA相對表達(dá)量的比較。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測基因特異性。為減少誤差,每個樣品均設(shè)3個復(fù)孔,每組重復(fù) 3次。

      1.2.4 Western blot法檢測腎小球足細(xì)胞TRPC6蛋白表達(dá) TRPC6蛋白表達(dá)模型建立后各組細(xì)胞用4℃預(yù)冷的PBS洗2次,加入150 μl預(yù)冷PI裂解液,冰浴5 min,用刮勺收集細(xì)胞至1.5 ml EP管中,4℃ 12 000 r/min離心10 min,取上清,以二喹琳甲酸(BCA)法測定各組蛋白質(zhì)濃度。每個樣本取30 μg蛋白加入5×SDS上樣緩沖液煮沸變性后進(jìn)行SDS-PAGE凝膠電泳,濕式電印跡法300 mA恒流、80 min轉(zhuǎn)至PVDF膜,3%BSA室溫封閉0.5 h,用1×TBST洗滌3次,10 min/次,加入一抗(兔抗TRPC6多克隆抗體,稀釋度1∶200;兔抗GAPDH,稀釋度1∶500),4℃冰箱搖床孵育過夜。1×TBST洗膜3次,10 min/次,加入羊抗兔多克隆二抗(稀釋度1∶5 000),室溫孵育1 h,1× TBST洗膜3次,20 min/次,ECL化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行顯影。利用SensiAnsys圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行灰度值分析,以目的蛋白條帶與GAPDH蛋白條帶的灰度值的比值表示其相對含量。

      2 結(jié)果

      2.1 足細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察 正常足細(xì)胞呈不規(guī)則形或多邊形,自胞體伸出少量偽足,核清晰,呈橢圓形(圖1A),12 ng/ml TGF-β1干預(yù)48 h時部分足細(xì)胞萎縮,足突融合、回縮或消失(圖1B)。當(dāng)予黃芪總苷干預(yù)后隨著藥物濃度的增加足細(xì)胞形態(tài)逐漸趨向正常(圖1C、D、E)。

      2.2 黃芪總苷對TGF-β1干預(yù)足細(xì)胞增殖的影響 從表2可以看出,與正常對照組相比,TGF-β1干預(yù)組對足細(xì)胞增殖抑制率明顯升高(P<0.05),給予黃芪總苷干預(yù)后,足細(xì)胞增殖抑制率有所下降,黃芪總苷中劑量組的抑制率明顯比黃芪總苷低、高劑量組低(P<0.05)。

      表1 熒光定量PCR引物序列

      Tab.1 Primers of Real-time RT-PCR

      NameForwardprimer(5'-3')Reverseprimer(5'-3')GAPHD5'-GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-3'5'-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3'TRPC65'-ACATCGGCTACGTTCTGTATGGTG-3'5'-CAATTTGGCCCTTGCAAACTTC-3'

      圖1 足細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察Fig.1 Morphological appearance of podocytesNote: A.Control group;B.Group of 12 ng/ml TGF-β1;C.Group of TNF-β1 and 40 μg/ml ATS;D.Group of TGF-β1 and 40 μg/ml AST;E.Group of TGF-β1 and 40 μg/ml AST.

      GroupsODvalueInhibitionrate(%)Controlgroup0.48±0.070.00±0.00TGF-β1treatmentgroup0.26±0.011)48.4±0.121)TGF-β1+low-doseASTgroup0.29±0.0239.8±0.12TGF-β1+medial-doseASTgroup0.43±0.032)10.9±0.082)TGF-β1+high-doseASTgroup0.36±0.033)33.2±0.073)

      Note:1)P<0.01,comparing with the control group;2)P<0.01,3)P<0.05,comparing with TGF-β1 treatment group.

      圖2 黃芪總苷對TGF-β1干預(yù)下足細(xì)胞TRPC6 mRNA表達(dá)的影響Fig.2 Effects of AST on TRPC6 mRNA expression induced by TGF-β1Note: #.P<0.01,comparing with the control group;△.P<0.01,*.P<0.05,comparing with TGF-β1 treatment group.A.control group;B.TGF-β1 treatment group;C.TGF-β1+ low-dose AST group;D.TGF-β1+ medial-dose AST group;E.TGF-β1+ high-dose AST group.

      2.3 黃芪總苷對TGF-β1干預(yù)足細(xì)胞TRPC6 mRNA表達(dá)的影響 與正常對照組相比,TGF-β1干預(yù)48 h后足細(xì)胞TRPC6 mRNA表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),黃芪總苷干預(yù)則可以逆轉(zhuǎn)上述變化,使足細(xì)胞TRPC6 mRNA表達(dá)量減少,并且存在量效關(guān)系,黃芪總苷中劑量組TRPC6 mRNA減少量比低、高劑量組明顯,見圖2。

      GroupsTRPC6/GAPDHgrayvalueControlgroup0.16±0.02TGF-β1treatmentgroup0.49±0.031)TGF-β1+low-doseASTgroup0.34±0.052)TGF-β1+medial-doseASTgroup0.18±0.023)TGF-β1+high-doseASTgroup0.29±0.032)

      Note:1)P<0.01,comparing with the control group;2)P<0.05,3)<0.01,comparing with TGF-β1 treatment group.

      2.4 黃芪總苷對TGF-β1干預(yù)足細(xì)胞TRPC6蛋白表達(dá)的影響 與正常對照組相比,TGF-β1干預(yù)48 h后足細(xì)胞TRPC6蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01),黃芪總苷干預(yù)則可以逆轉(zhuǎn)上述變化,使足細(xì)胞TRPC6蛋白表達(dá)量減少,且呈量效關(guān)系,即黃芪總苷中劑量組TRPC6蛋白減少量比低、高劑量組明顯,見表3。

      3 討論

      足細(xì)胞是腎臟高度終末分化期腎小球上皮細(xì)胞,增殖能力極差,一旦損傷或丟失就很難再生。在多種遺傳性和獲得性腎小球疾病中均發(fā)現(xiàn)足細(xì)胞有不同程度的損傷,足細(xì)胞損傷是導(dǎo)致蛋白尿和腎小球硬化癥的關(guān)鍵因素,也是腎臟疾病治療的難點[5]。免疫抑制劑如糖皮質(zhì)激素、鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(環(huán)抱素、他克莫司)、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑、維生素D具有保護(hù)和修復(fù)足細(xì)胞損傷的作用[6-9],但缺乏特異性,且有一定的副作用,因此,積極尋找對足細(xì)胞具有特異性保護(hù)作用的藥物成為研究熱點。

      黃芪總苷是中藥黃芪的主要有效成分之一。既往研究發(fā)現(xiàn),黃芪具有抗應(yīng)激、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)等多種藥理作用。關(guān)于黃芪組方或黃芪提取物在泌尿系統(tǒng)[3]、心腦系統(tǒng)系疾病的治療研究報道較多[10,11],且療效顯著,但尚未見系統(tǒng)研究黃芪總苷對足細(xì)胞是否具有保護(hù)作用及其機(jī)制的研究報道。

      Yao等[12]通過研究黃芪總苷對實驗性糖尿病動物腎臟保護(hù)作用及其機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),黃芪總苷對于糖尿病大鼠、高糖培養(yǎng)人腎小球系膜細(xì)胞具有保護(hù)作用,其機(jī)制之一可能與提高系膜細(xì)胞 TRPC6 表達(dá)水平有關(guān)。Yao等[12]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷通過下調(diào)足細(xì)胞TRPC6表達(dá)減少高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞凋亡,這些說明TRPC6可能是黃芪總苷下游的調(diào)控因子之一。因此,我們猜測黃芪總苷對TGF-β1誘導(dǎo)足細(xì)胞損傷的保護(hù)作用可能與調(diào)節(jié)TRPC6表達(dá)有關(guān)。

      瞬時受體電位陽離子通道6(Transient receptor potential channel 6,TRPC6)是新近發(fā)現(xiàn)的足細(xì)胞裂孔隔膜蛋白之一,屬于非選擇陽離子通道蛋白家族的一員,與足細(xì)胞其他裂孔隔膜蛋白存在共定位分布并且與它們存在相互作用,其對維持足細(xì)胞裂孔隔膜的完整性和骨架結(jié)構(gòu)、RhoA信號通路的傳導(dǎo)起重要作用[13]。TRPC6基因突變可導(dǎo)致局灶性節(jié)段性腎小球硬化(FSGS)的發(fā)生,在腎病綜合征、糖尿病腎病的發(fā)病過程中,足細(xì)胞上TRPC6均有不同程度的上調(diào),并且與蛋白尿的發(fā)生密切相關(guān)[14-16]。在STZ誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型、血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷模型中,也發(fā)現(xiàn)足細(xì)胞TRPC6表達(dá)上調(diào),且與足細(xì)胞損傷程度呈正相關(guān)[17,18]。TRPC6可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度、影響細(xì)胞骨架蛋白完整性、組成機(jī)械敏感性Ca2+通道等機(jī)制導(dǎo)致足細(xì)胞損傷[19-21]。

      本實驗研究采用TGF-β1誘導(dǎo)足細(xì)胞損傷模型,給予黃芪總苷進(jìn)行干預(yù),觀察黃芪總苷干預(yù)前后及不同劑量黃芪總苷對TGF-β1誘導(dǎo)下足細(xì)胞損傷情況的影響,并試圖證實黃芪總苷可能通過調(diào)節(jié)TRPC6表達(dá)的分子機(jī)制發(fā)揮其保護(hù)作用。結(jié)果顯示黃芪總苷可顯著緩解TGF-β1對足細(xì)胞增殖的抑制作用。TGF-β1干預(yù)下可使足細(xì)胞TRPC6蛋白和mRNA表達(dá)上調(diào),黃芪總苷作用后可顯著逆轉(zhuǎn)上述變化,并且存在一定的量效關(guān)系。這些結(jié)果證實黃芪總苷通過調(diào)節(jié)足細(xì)胞TRPC6分子表達(dá)發(fā)揮保護(hù)作用。

      綜上所述,在TGF-β1誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷中,黃芪總苷通過調(diào)節(jié)足細(xì)胞TRPC6的表達(dá)實現(xiàn)其對足細(xì)胞的保護(hù)作用。但在足細(xì)胞損傷中TRPC6與足細(xì)胞其他特異性分子相互作用,機(jī)制復(fù)雜,治療足細(xì)胞損傷的特異性藥物的開發(fā)及臨床應(yīng)用研究值得繼續(xù)深入開展。

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      [收稿2016-08-16 修回2016-10-17]

      (編輯 許四平)

      Effects of astragaloside on TRPC6 expression on mouse podocyte induced by TGF-β1

      HUANGHai-Ting,WUHao-Hao,QINYou-Ling,LINXu,YOUYan-Wu,GUOPeng-Wei,TANGChun-Rong.

      DepartmentofNephrology,theAffiliatedHospitalofYoujiangMedicalUniversityforNationalities,Baise533000,China

      Objective:To explore the possible mechanism of astragaloside involved in the mouse podocytes injury induced by TGF-β1 in vitro.Methods: Mouse podocytes were cultured in vitro and then all cell were divided into 5 groups:normal control group,TGF-β1 treatment group ,TGF-β1 treatment +astragaloside low dose group,TGF-β1 treatment +astragaloside middle dose group and TGF-β1 treatment +astragaloside high dose group.The proliferation rate of each group was investigated by MTT assay,the expression of TRPC6 protein and mRNA were measured by Western blot and RT-PCR respectively after 48 hours.Results: TGF-β1 can significantly inhibit the proliferation of podocytes(P<0.05),fusions of foot processes or even effaced of podocytes were observed.TGF-β1 could also increase the expression of TRPC6.Astragaloside could reduce the inhibition of TGF-β1 to the proliferain of podocytes significantly,make the cell shape tend to be normal,and reduce the expression of TRPC6 mRNA and protein with dose-effect relation.Conclusion: TRPC6 play an important role in the TGF-β1 induecd podocytes injury.Astragaloside can alleviate podocytes injury by reduce the expression of TRPC6.

      Podocytes;TGF-β1;TRPC6;AST

      10.3969/j.issn.1000-484X.2017.03.011

      黃海庭(1987年-),女,在讀碩士,住院醫(yī)師,主要從事腎病綜合征足細(xì)胞損傷機(jī)制研究,E-mail:hhtwsw123@126.com。

      及指導(dǎo)教師:林 栩(1963年-),男,碩士,教授,主要從事腎小球疾病基礎(chǔ)與臨床研究,E-mail:linyyfyy@163.com。

      R329.2+5 R692 R285.5

      A

      1000-484X(2017)03-0370-04

      ①本文為廣西自然科學(xué)基金(2014GXNSFAA118269)。

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