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编号:10271768
当归与硝苯吡啶对慢性支气管炎肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 2000年第8期
     作者:彭则 张珍祥 徐永健 刘卓拉 宋满景

    单位:张珍祥 徐永健(同济医科大学同济医院呼吸内科, 湖北 武汉 430030);彭则 刘卓拉 宋满景(山西医科大学第二医院呼吸内科, 山西 太原 030001)

    关键词:当归;硝苯地平;支气管炎;巨噬细胞;钙

    中国病理生理杂志000817

    [摘 要] 目的:探讨当归与硝苯吡啶对慢性支气管炎(慢支)肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的影响。方法:对慢支缓解期患者7例和正常对照者6例进行支气管肺泡灌洗获得的肺泡巨噬细胞经分离、纯化后,加Fura-2/AM负载,以Fura-2荧光比值法测定加当归、硝苯吡啶及LPS后胞浆游离钙的水平。结果:慢支组肺泡巨噬细胞胞浆中基础钙水平(189.47±23.69) nmol/L较正常对照组(99.65±32.21) nmol/L明显增高(P<0.01);LPS促进慢支组肺泡巨噬细胞包括胞内钙库释放引起的胞浆游离钙水平升高(基础钙189.47±23.69 nmol/L; LPS组235.53±30.30 nmol/L)(静息钙228.41±27.36 nmol/L;氯化钙+LPS组288.47±43.68 nmol/L)(P均<0.01);当归及硝苯吡啶均抑制LPS对慢支组肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的升高作用(静息钙228.41±27.36 nmol/L;氯化钙+当归+LPS组236.68±28.60 nmol/L;氯化钙+硝苯吡啶+LPS组252.64±37.05 nmol/L)(P均>0.05)。结论:当归与硝苯吡啶通过抑制慢支患者肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平升高,影响肺泡巨噬细胞的活化,对于慢支气道内的非特异性炎症可能具有抑制作用。
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    [中图分类号] R562.2+1 [文献标识码] A

    [文章编号] 1000-4718(2000)08-0738-03

    Regulation of LPS-induced elevation of Ca2+ intracellular level of alveolar

    macrophages in chronic bronchitis by Angelica Sinensis and nifedipine

    ZHANG Zhen-xiang, XU Yong-jian

    (Division of Pulmonary Medicine, Tongji Hospital of Tongji Medical University, Wuhan 430030, China)
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    PENG Ze, LIU Zhuo-la, SONG Man-jing

    (Division of Pulmonary Medicine the Second Affiliated Hospital, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China)

    [Abstract] AIM: To explore regulation of lipopolysaccharide (LPS)-induced elevation of Ca2+ intracellular level in alveolar macrophages(AMs) from patients with chronic bronchitis by Angelica Sinensis and nifedipine.METHODS:AMs was obtained from 7 patients with chronic bronchitis and 6 normal controls by bronchoalveolar lavage and intracellular Ca2+level was detected after adding Angelica Sinensis, nifedipine or LPS to the supernatant of AMs loaded by Fura-2. RESULTS: In contrast with normal control group (99.65±32.21 nmol/L), intracellular Ca2+ level in AMs from chronic bronchitis group (189.47±23.69 nmol/L) was increased significantly in the absence of extracellular Ca2+ but not 1 mmol/L. Intracellular Ca2+ level in AMs from chronic bronchitis group were significantly increased by adding 10 μg/mL LPS to the supernatant of AMs. LPS-induced elevation of intracellular Ca2+ level in AMs from chronic bronchitis group was completely inhibited by Angelica Sinensis or nifedipine.CONCLUSION: Both Anelica Sinensis and nifedipine may inhibit activation of AMs from patients with chronic bronchitis by reducing LPS-induced elevation of intracellular Ca2+ level in AMs, suggested that these two medicines may inhibit non-specific inflammation of airways in chronic bronchitis.
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    [MeSH] Angelica Sinensis; Nifedipine; Bronchitis; Macrophages; Calcium

    慢性支气管炎(慢支)是老年人一种常见病,气道内常存在不同程度的慢性非特异性炎症,较多研究证明肺泡巨噬细胞为气道局部炎症反应的主要始动细胞[1]。脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)等细菌表面有效抗原通过与肺泡巨噬细胞膜上CD11c/CD18和CD14两种受体结合[1,2],导致胞浆游离钙水平的升高,进而影响TNF-α、IL-1、IL-10、IL-15、TGF-β1等细胞因子的合成分泌[3],参与局部的炎症反应。其中胞浆游离钙水平增加的来源包括胞膜上钙通道的开放和内质网等胞内钙库的释放。当归通过其钙通道阻断作用可缓解冠状动脉痉挛[4],而硝苯吡啶在体外可减弱LPS对J774.2巨噬细胞NOS的诱导作用[5],并以剂量依赖的方式明显减少酵母多糖诱导小鼠腹膜巨噬细胞产生过氧化氢[6],有关当归对慢支气道内肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的影响及与硝苯吡啶的比较国内外尚未见报道。我们通过观察当归和硝苯吡啶对LPS诱导肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的影响,探讨它们与肺泡巨噬细胞活化间的关系,为控制慢支缓解期气道内的炎性损害从治疗角度提供一些线索。
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    材 料 和 方 法

    一、材料

    (一)病例选择 7例老年慢支缓解期患者经结合临床病史体征、胸片及肺功能检查确诊,符合1979年全国慢性支气管炎临床专业会议诊断标准。其中男5例,女2例,年龄51~70岁,平均(62±10)岁。另选6名门诊老年患者健侧肺作正常对照,男4例,女2例,年龄45~66 ,平均(60±8)岁。支气管肺泡灌洗术前未服用或吸入糖皮质激素史。

    (二)药物与试剂 25%当归注射液购自湖北医科大学第二医院制剂室,硝苯吡啶、LPS(大肠杆菌血清型026∶B6)、EGTA和牛血清白蛋白购自Sigma公司,Triton X-100和HEPES分别为SERVA公司及Merck公司产品,Fura-2/AM购自中国医学科学院药物研究所。

    二、方法

, 百拇医药     (一)肺泡巨噬细胞的提取和纯化 参照有关支气管肺泡灌洗及灌洗液处理的技术规范[7]收集肺泡巨噬细胞。经无菌纱布过滤,D-Hanks液洗细胞3次后,以含15%小牛血清的1640培养基悬浮细胞,在37℃,5% CO2及饱和湿度下培养2 h,去上清,以37℃无小牛血清的1640培养基洗细胞2次,将已纯化的肺泡巨噬细胞悬浮于含2 mol/L谷氨酸、10 mmol/L HEPES和0.1%牛血清白蛋白的1640培养基中,存活率在90%以上。

    (二) 胞浆游离钙水平的测定 参照Crynkiewicz等[8]的方法,调整每管内肺泡巨噬细胞为0.5×106/mL×4 mL 37℃预温5 min后加入Fura-2/AM(终浓度为5 μmol/L),37℃恒温振荡45 min,用含0.1%牛血清白蛋白的D-Hanks液洗肺泡巨噬细胞3次,以无钙盐水(pH7.4)37℃再孵育5 min后置RF-5000荧光分光光度计(日本Shimadzu公司)上测定胞浆游离钙,激发波长340 nm和380 nm,发射波长500 nm。分组情况见表1,所加氯化钙、LPS、当归和硝苯吡啶的终浓度分别为1 mmol/L、10 μg/mL\, 125 μg/mL\, 30 μg/mL,且当归及硝苯吡啶先于LPS与肺泡巨噬细胞孵化10 min。肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平测定所用公式为:[Ca2+]i=Kd×(Sf2/Sb2)(R-Rmin)/(Rmax-R)。其中Kd为Ca2+结合常数(224 nmol/L),R,Rmin和Rmax分别为测得的λ340和λ380的荧光比值,最大荧光比值,最小荧光比值。Sf2和Sb2分别为零Ca2+和饱和Ca2+时λ380激发光产生的荧光强度。
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    三、统计处理

    数据以±s表示,两均数间比较采用t检验。

    结 果

    一、LPS对肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平的影响

    由表1所知,慢支组肺泡巨噬细胞胞浆基础钙水平明显高于正常对照组(P<0.01),但静息钙水平在两组间无显著差异(P>0.05);LPS可促进两组的肺泡巨噬细胞钙通道开放及胞内钙库释钙(P均<0.01)。

    二、当归对肺泡巨噬细胞胞浆游离钙的影响

    两组的肺泡巨噬细胞在胞外钙浓度为1 mmol/L时,加入LPS可明显促进胞内游离钙水平的升高,而肺泡巨噬细胞与当归提前孵化10 min可明显抑制随后LPS对肺泡巨噬细胞的升钙作用。
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    三、硝苯吡啶对肺泡巨噬细胞胞浆游离钙的影响

    在胞外钙浓度为1 mmol/L时,与两组各自的肺泡巨噬细胞加入LPS时的胞内钙水平相比,提前加入硝苯吡啶与肺泡巨噬细胞孵化10 min可明显抑制LPS对肺泡巨噬细胞的升钙作用(P>0.05)。

    表1 当归与硝苯吡啶对LPS促进肺泡巨噬

    细胞胞浆游离钙升高的影响

    Tab 1 Effects of Angelica Sinensis and nifedipine on

    LPS-induced [Ca2+]i elevation in AMs(nmol/L,±s)
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    Group

    Normal control(n=6)

    Chronic bronchitis(n=7)

    Basal[Ca2+]i

    99.65±32.21#

    189.47±23.69#*

    LPS

    141.15±20.96△#

    235.53±30.30△#*
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    CaCl2

    202.25±38.84△#

    228.41±27.36△#

    CaCl2+LPS

    265.54±22.72

    288.47±43.68

    CaCl2+Angelica Sinensis+LPS

    227.85±43.64

    236.68±28.60
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    CaCl2+nifedipine+LPS

    231.04±61.71

    252.64±37.05

    △P<0.01,vs basal [Ca2+]i respectively; #P<0.01, vs CaCl2+LPS group respectively; P<0.01, vs normal control group讨 论

    LPS与肺泡巨噬细胞膜上CD11c/CD18或CD14结合可能通过G蛋白介导快速激活磷脂酶C(phospholipase, PLC)[9],进而催化分解细胞膜成分磷脂肌醇为激活蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)和动员钙离子的二酰甘油(diacylglycerol, DAG)和肌醇三磷酸(inositol triphosphate, IP3)。随着胞浆游离钙的增加,钙离子与PKC结合,促进其向质膜移位,并与位于质膜上的DAG协同作用才能激活PKC。同时,LPS也可激活肺泡巨噬细胞的蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase, PTK)。无论PKC和/或PTK的激活最终以蛋白级联反应促进肺泡巨噬细胞激活信号的转导。在我们的实验中已观察到慢性支气管炎患者的肺泡巨噬细胞基础钙水平明显升高,支持该类细胞的相对呈激活状态,后者可促进LPS在肺泡巨噬细胞内的信号转导,加速各种炎性介质的合成分泌,参与慢支气道炎症的发生发展。
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    慢支缓解期气道内存在不同程度的非特异性炎症,与气道局部增多的主要炎症始动细胞——肺泡巨噬细胞激活有关。硝苯吡啶这一二氢吡啶类钙通道拮抗剂与两组的肺泡巨噬细胞提前孵化后再加LPS,LPS诱导肺泡巨噬细胞胞浆游离钙增加的作用完全受抑,提示硝苯吡啶对LPS诱导肺泡巨噬细胞的激活有抑制作用。两组的肺泡巨噬细胞与当归提前孵化后再加LPS,则LPS诱导肺泡巨噬细胞胞浆游离钙增加的作用也完全受抑,支持当归为一种钙拮抗剂,并提示当归对LPS诱导的肺泡巨噬细胞的激活有抑制作用。

    总之,慢支缓解期气道内肺泡巨噬细胞胞浆基础钙水平的增高可能与其相对活化的肺泡巨噬细胞数量增多有关。当归与硝苯吡啶一样,具有钙拮抗作用。该两种药物均通过抑制LPS诱导慢支患者肺泡巨噬细胞胞浆游离钙水平升高,影响肺泡巨噬细胞的活化过程,对在临床上减缓慢支缓解期气道内非特异性炎症方面可能有一定的参考意义。

    [参 考 文 献]

    [1] Monso E, Ruiz J, Rosell A, et al. Bacterial infection in chronic obstructive pulmonary disease[J]. Am J Respir Cirt Care Med, 1995, 152(10):1316~1320.
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    [2] Ingall RR, Golenbock DT. CD11c/CD18, a transmembrane signaling receptor for lipopolysaccharide[J]. J Exp Med, 1995, 181:1473~1478.

    [3] O'shaughessy TC, Ansari TW, Barnes NC, et al. Inflammation in bronchial biopsies of subjects with chronic bronchitis: Inverse relationship of CD8+ T lymphocytes with FEV1[J]. Am J Respir Crit Care Med, 1997, 155(3):852~857.

    [4] 李连达. 抗心肌缺血中药研究进展[J]. 中国中西医结合杂志, 1987, 7(1):57~58.
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    [5] Szabo C, Mitchell JA, Gross SS, et al. Nifedipine inhibited the induction of nitric oxide synthase by bacterial lipopolysaccharide[J]. J Phamacol Exp Therapeut, 1993, 265(2):678~682.

    [6] 陈蔚如,杨永新,李迪民. 五种钙通道阻滞剂抑制小鼠腹腔巨噬细胞释放过氧化氢[J]. 中国药理学报,1993, 14(4):379~381.

    [7] 支气管肺泡灌洗及灌洗液的计数分类技术规范[J]. 中华结核和呼吸杂志, 1994, 17(1):10~11.

    [8] Grynkiewicz G, Poenie M, Tsien RY. A new generation of indicators with greatly improved fluorescence properties[J]. J Biol Chem, 1985, 260(6):3440~3450.

    [9] Alonso TSR, Trautman A. Calcium responses elicited by nucleotides in macrophages: Interaction between two receptor subtypes[J]. J Biol Chem, 1993, 268:18640~18647.

    [收稿日期] 1999-04-19 [修回日期] 1999-06-29, 百拇医药