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编号:10232760
淋巴管和瓣膜的动态观察及其与一氧化氮合酶(NOS)关系的实验研究*
http://www.100md.com 《中国微循环》 1999年第2期
     作者:于桂英 张立平 李振平 王宝恒 王 政 李 娜

    单位:于桂英 张立平 李振平 王宝恒 王 政 250012 山东医科大学解剖学教研室;李 娜 山东皮肤病防治所

    关键词:淋巴管;瓣膜;神经元;一氧化氮;大鼠

    虎杖甙对白细胞 【摘要】 目的 探讨虎杖甙改善微循环的作用机理。方法 在细胞液流室中,观察虎杖甙(PD)对血液中性粒细胞与培养的血管内皮细胞粘附性的影响。结果 在正常情况下,随着切应力增大,白细胞与内皮细胞粘附率逐渐下降,但IL-8处理组和失血性休克组的白细胞,其与内皮的粘附率都明显高于对照组。而这两组的白细胞如果事先与PD温育30min后,再与内皮细胞作用,则白细胞与内皮的粘附率明显下降到接近正常对照水平。如果中性粒细胞与内皮细胞先粘附并以一定切应力灌流后再加入PD溶液孵育,也发现PD能显著降低白细胞与内皮的粘附率。结论 PD能通过直接降低白细胞对血管内皮的粘附性而改善微循环。
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    The Influence of Polydatin on the Adhesion of Neutrophil-endothelial Cells

    Jin Chunhua

    Liu Jie,Zhao Kesen.

    Department of Pathophysiology,First Military Medical University,Guangzhou 510515

    【Abstract】 Objective To investigate the mechanism of Polydatin (PD) on improving the microcirculation.Methods By using cell flow chamber technique and video recording system,we observed the changes of adhesion rate between neutrophils(WBC) and endothelial cells(EC) treated by PD at the shear stress from 0.311 to 5.621 dyn/cm2.Results It was found that the adhesion rate of WBC-EC decreased with the increase of shear stress.But the adhesion rate in IL-8 treated group and shock group was higher than that of control group at the same shear stress.When the neutrophils from IL-8 group and shock group were incubated with PD,the adhesion rate of WBC-EC was recovered to the normal control level.And when PD was administered after WBC-EC incubation and perfusion,the adhesion rate was also reduced.Conclusion PD could reduce the adhesion of neutrophil-EC directly,which may be one of the reasons that PD can improve the microcirculation.
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    【Key words】 Polydatin Cell adhesion Endothelial cells Shock

    本室以往in vivo工作[1~3]表明,在休克时白细胞粘附于细静脉增多,虎杖甙可以明显降低白细胞对血管的粘附性。但这是由于虎杖甙能直接降低WBC-EC间粘附力,还是由于虎杖甙的强心扩血管作用带来的间接效应尚不清楚。为了进一步探讨虎杖甙的作用机理,我们利用液流室技术离体观察了大鼠白细胞和内皮细胞间的粘附作用,以及虎杖甙对其粘附性的影响。

    材料与方法

    1 实验分组: (1) 正常对照组(白细胞取自正常大鼠血液,不做任何处理),(2) IL-8处理组(正常白细胞与50ng/ml IL-8孵育 30min),(3) 失血性休克组(大鼠放血至血压5.32kPa<40mmHg>90min后取血分离白细胞),(4) 虎杖甙预处理组(IL-8处理的白细胞或休克白细胞与虎杖甙再温育30min),(5) 虎杖甙后处理组(对照组和IL-8处理组的白细胞与内皮细胞粘附和灌流后再加虎杖甙作用,观察虎杖甙的效应)。
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    2 血液粒细胞的制备: 动物麻醉后,分离颈部动脉插管,以肝素抗凝取血3~5ml,并加等量生理盐水稀释,混匀后轻轻加到底部装有5ml淋巴细胞分离液的试管中,2000rpm离心20min,取红细胞表层的白细胞,加到5ml红细胞裂解液中摇匀放置5min,再1000rpm离心5min,弃上清液,(红细胞去除不完全可再重复裂解1次),以DMEM培养基洗2次,计数后,配成1~2×106/ml浓度的粒细胞悬液备用。

    3 大鼠肺血管内皮细胞的培养[4]: 动物放血处死,75%酒精浸泡消毒动物皮肤,无菌条件下开胸取其肺组织,洗去血液后再将肺周边组织剪下一圈,将其剪碎成1mm×1mm×1mm大小的组织块,加含20%小牛血清DMEM培养液,放入细胞培养箱中37℃5%CO2中培养60~72小时,换液去掉组织块,再培养4~7天,培养瓶中长满鹅卵石样的肺血管内皮细胞。用0.25%胰蛋白酶消化细胞,将其传代至载玻片上继续培养,待其长满后用于粘附实验。
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    4 细胞液流室制作[5]: 液流室由两层透明有机玻璃制成中空液流通道,内径长6.1cm,宽1.2cm。液流室两端及两侧各有一通道,用于通入液体及测压力。其中一端连接蠕动泵用于形成不同流速不同切应力的液体灌流。液流室通道高度h按下式计算:

    h=12×L(长度)×η(粘度)×Q(流量)/[W(宽度)×ΔP(压力降]

    切应力τ按下式计算: τ=6×η×Q/(W×h2)

    5 粒细胞粘附特性的检测: 将已长满肺血管内皮细胞的载玻片放入液流室中,用橡胶垫圈上下密封玻片四周,盖好后用螺丝钉旋紧至无液体渗漏。连接好蠕动泵后放入Olympus倒置显微镜的观察室中,观察室保持37℃恒温。将视野放大400倍,用MTV彩色摄象机、National监视器和JVC录像机同步录像观察记录。先用Hanks液灌洗以清除液流室及其连接导管中的气泡(关键步骤)。然后再加入分离的白细胞到液流室中与内皮细胞温育20~30min。开动蠕动泵,以不同的切应力灌流2min,计数各种切应力灌流后视野中与内皮细胞粘附的白细胞数,计算其粘附率。
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    结 果

    1 正常条件下,切应力对白细胞-内皮细胞粘附率的影响。

    实验中观察了液流室中切应力在0.311~5.621 dyn/cm2范围内,正常血液中性粒细胞与肺血管内皮的粘附情况。结果发现,随着切应力增大,对照组白细胞-内皮细胞粘附率从65.1%±14.6%逐渐下降到32.8%±6.4%。5.1.gif (6829 字节)

    图1 切应力改变对白细胞-内皮细胞粘附率的影响

    2 休克或IL-8处理时白细胞粘附性的变化。

    IL-8处理组和失血性休克组的白细胞,其与内皮的粘附率都明显高于对照组(P<0.01,n=5),这种差别随着切应力增大而愈加明显。在5.621 dyn/cm2的切应力时,两组的粘附率分别为59.7%±6.8%和48.5%±4.2%,明显高于正常对照组32.8%±6.4%。5.2.gif (9033 字节)
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    图2 IL-8处理和失血性休克时WBC-EC粘附率的变化

    与对照组相比,*P<0.05,**P<0.01

    3 虎杖甙预处理对白细胞-内皮细胞粘附的影响。

    IL-8处理或休克后的白细胞如果先与虎杖甙温育30min,然后和内皮细胞孵育,则白细胞与内皮的粘附率显著下降到正常对照水平。虎杖甙处理与未处理两组相比,差别非常显著(P<0.01~0.05,n=5)。5.3.gif (10189 字节)

    图3 虎杖甙预处理对WBC-EC粘附性的影响

    与未加虎杖甙处理相比,*P<0.05,**P<0.015.4.gif (6212 字节)
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    图4 虎杖甙后处理对WBC-EC粘附率的影响

    与虎杖甙处理前相比,**P<0.01

    4 虎杖甙后处理对白细胞粘附作用的影响。

    在白细胞与内皮细胞粘附并灌流到最大切应力时,再输入虎杖甙溶液与之孵育,然后用一定切应力溶液灌流,再观察白细胞与内皮细胞的粘附率。结果发现虎杖甙可以明显降低白细胞-内皮细胞的粘附率。(与PD未处理前相比,P<0.01,n=3)。

    讨 论

    内皮细胞衬贴于心血管内腔面,除形成机械屏障外,还能分泌血管舒缩因子及多种与细胞粘附有关的分子,如血管细胞粘附分子(VCAM-1)、细胞间粘附分子(ICAM-1)、白细胞粘附分子(LAM-1、Mel-14)、CD44等[6,7]
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    中性粒细胞(PMN)正常时沿血管自由流动,主要为轴流方式。在细静脉有少数白细胞附壁滚动,但这种滚动为“跳跃式”非均一性运动,很少粘附于内皮表面[8]。而在炎症、休克、烧伤和创伤等情况下,则会有大量白细胞粘附于内皮细胞,并向损伤部位渗出和浸润。白细胞粘附于内皮是其最早的反应。控制PMN粘附最重要的因素是对内皮细胞的趋化性。已经鉴定的中性粒细胞趋化因子有C5a、fMel-Leu-Phe(fMLP)、LTB4、PAF、IL-8等。IL-8可由多种细胞产生,包括单核细胞、中性粒细胞、内皮细胞、成纤维细胞、肺上皮细胞和心肌细胞。体外实验表明,IL-8可能诱发PMN趋化及增加中性粒细胞上粘附分子CD11b/18(Mac-1),CD11c/18(P150/95)和CR-1的表达及其结合活性,增强PMN与内皮的粘附[9,10]

    细胞粘附分子(CAM)是跨膜蛋白质,系糖蛋白的粘附受体,其胞内部分与细胞内骨架相连,胞外部分则与细胞外基质或其他细胞表面的粘附分子结合,激活胞内酪氨酸激酶PP125FAK,调节基因表达,影响细胞生长和运动。其主要作用为: (1) 维持组织器官的结构和功能;(2) 参与细胞间识别、粘附信息传递;(3) 参与介导白细胞向正常或炎症组织迁移或定位等。其中与白细胞-内皮细胞粘附有关的粘附分子主要有三类。即整合素家族的LFA-1、MAC-1、P150/95,免疫球蛋白家族的ICAM-1、ICAM-2、VCAM-1和选择素家族的LAM-1、ELAM-1(E-selecin)和GMP-140(P-selectin)等。
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    在本实验中,经IL-8处理的中性粒细胞与内皮细胞粘附率增大,表明中性粒细胞上粘附分子在趋化因子IL-8作用下表达增多或亲和力增强。但这时是何种粘附分子增加尚不清楚。有关文献报道,IL-8可使整合素Mac-1、P150/95表达增多。而失血性休克时中性粒细胞粘附性增强,则可能是由于多种细胞因子或炎症介质如IL-1、TNF、PAF等增加而刺激粘附分子增多所致。其中选择素家族可能介导白细胞在内皮细胞上的滚动,而β2整合素家族可能与白细胞跨内皮迁移有关。本室曾用单克隆抗体和荧光共聚焦技术证明,在创伤休克的病人和动物,其血液白细胞膜Mac-1,P150/95表达增多或功能增强[11,12]。用整合素LFA-1的单克隆抗体(MabE 10-9)治疗内毒素休克[13],结果发现,休克前给予单抗处理后,可明显减少白细胞在微静脉附壁粘着数。此表明β2整合素家族(LFA-1,Mac-1,P150/95)在休克时白细胞-内皮细胞粘附过程中起了一定的作用。

, 百拇医药     在中性粒细胞与内皮细胞粘附前或粘附后,加入虎杖甙与之孵育,则白细胞-内皮之间的粘附力降低。表明虎杖甙可使白细胞上因休克或IL-8处理而数量增多或活性增强的粘附分子下调。这与我们在动物实验观察到的结果是一致的。从而证明虎杖甙在降低休克时白细胞在微静脉的粘附是其直接产生的效应,而非由于虎杖甙强心和扩血管作用带来的间接作用。至于虎杖甙影响中性粒细胞上哪些粘附分子,以及详细的作用机制则需进一步的深入研究。

    * 国家自然科学基金资助项目(批准号39870936)

    参考文献

    1 赵克森,朱佐江,吴坤莹,等.虎杖甙对重症休克的治疗作用.军事医学荟萃.北京: 军事医学出版社.1996,138~142

    2 吴坤莹,赵克森,朱佐江.虎杖4号对烧伤性休克大鼠微循环紊乱的防治作用.中华整形烧伤外科杂志.1992,8(2):133
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    3 朱佐江,赵克森,吴坤莹,等.虎杖4号对休克大鼠脉压差和微循环灌流量的影响.中华医学杂志.1989,69(5):279

    4 陈思锋.一种可避免化学和机械损伤的简便的分离微血管内皮细胞的新方法.中国病理生理杂志.1992,8(4):556

    5 武湘兵,赵克森,黄绪亮.重症烧伤大鼠白细胞粘附特性的变化.中华医学杂志.1994,74(5):312

    6 Carlos Rosales,Vincent OBrien,Lori Kornberg,et al.Signal transduction by cell adhesion receptors.Biochimica et Biophysica Acta.1995,1242:77

    7 Huber AR,Kunkel SL.Todd RF,et al.Regulation of transendothelial neutrophil migration by endogenous interleukin-8.Science.1991,254:99
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    8 姜勇,刘爱华,赵克森.大鼠肠系膜微循环白细胞流动分布的研究.中国病理生理杂志.1998,14(4):347

    9 Detmers PA,Lo SK,Olsen-Egbert E,et al.Neutrophil-activationg protein 1/interleukin-8 stimulates the binding activity of the leukocyte adhesion receptor CD11b/18 on human neutrophils.J Exp Med.1990,171:1155

    10 Detmers PA,Powell DE,Walts A,et al.Differential effects of neutrophil-activationg peptide 1/IL-8 and its homologues on leukocyte adhesion and phagocytosis.J Immunol.1991,147:4211
, http://www.100md.com
    11 Wang YC,Zhao KS.The surface expression of LFA-1 on leukocyte in shock.In Xiu RJ & H Niimi (eds).The Frontier of Microcirculation and Research.Beijing,International Academic Publishers.1997,393~398

    12 Zhao KS.Advances in the study on rheological behavior of leukocyte during severe shock.Ch Med J.1996,109:110

    13 武湘兵,黄巧冰,赵克森.LFA-1单抗对家兔内毒素休克微循环的影响.中华创伤杂志.1996,12:23

    收稿: 1998-09-11 修回: 1998-11-04, 百拇医药