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编号:10276604
钠尿肽抑制SD乳鼠心肌细胞增殖
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第4期
     作者:董明清 朱妙章 于军 冯华松 施溥涛

    单位:董明清(第四军医大学基础部生理学教研室,陕西 西安 710033);朱妙章(第四军医大学基础部生理学教研室,陕西 西安 710033);于军(第四军医大学基础部生理学教研室,陕西 西安 710033);冯华松(第四军医大学唐都医院 呼吸内科);施溥涛(中国科学院上海生物化学研究所)

    关键词:心肌细胞;心房钠尿肽;C-型钠尿肽;血管钠肽

    第四军医大学学报000416 摘 要: 目的 比较心房钠尿肽(ANP)、血管钠肽(VNP)及C-型钠尿肽(CNP)抑 制 心肌细胞增殖的效应. 方法 体外培养SD乳鼠心肌细胞,用蛋白激酶C激动剂佛 波酯(PMA)刺激心肌细胞增殖,以总蛋白含量和噻唑蓝(MTT)比色吸光度值为指标,观察 3种钠尿肽抑制心肌细胞增殖的效应. 结果 PMA(10-9~10-7mol .L-1)致使心肌细胞的总蛋白含量和MTT吸光度值显著升高(P<0.05), ANP ( 10 -8~10-6 mol.L-1),VNP和CNP(10-7~10-6 mol.L- 1)均可显著降低PMA(10-8 mol.L-1) 刺激的心肌细胞总蛋白含量和MTT吸光 度值(P<0.05). 结论 PMA对心肌细胞有促增殖作用,ANP,VNP和CNP均可 抑制PMA刺激的心肌细胞增殖,抑制效应以ANP最强.
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    中图号:R33 文献标识码:A

    文章编号:1000-2790(2000)04-0443-03

    Inhibitory effect of natriuretic peptides on proliferation of cardiac myocytes i n neonatal rats

    DONG Ming-Qing ZHU Miao-Zhang YU Jun

    (Department of Physiology,Faculty of Preclinical Medicine)

    FENG Hua-Song

    (Depar tment of Respiratory Disease, Ta ngdu Hospital, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, China)
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    SHI Pu-Tao

    (S hanghai Biochemistry Institute of Chinese Academy of Sciences,Shanghai

    Abstract: AIM To compare the inhibitory effects of vasonat rin peptide (VNP), atrial natriuretic peptide (ANP) and C-type natriuretic peptide (CNP) on the pro liferation of cardiac myocytes. METHODS Total protein and optic al density (OD) value of MTT were detected in cultured neonatal rat cardiac myoc ytes induced by phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA). RESULTS PMA(10-9~10-7mol.L-1)si gnificantly increased the total protein and OD value of MTT in cardiac myocytes (P<0.05) and ANP (10-8~10-6mol.L-1), VNP and CNP (10 -7~10-6mol.L-1) significan tly decreased them (P<0.05) induced by PMA(10-8mol.L-1) in a do se dependent way respectively. CONCLUSION These data suggest that PMA s timulates the proliferation of cardiac myocytes while ANP, VNP and CNP inhibit PMA-induced pr oliferation of cardiac myocytes in rats and ANP has the strongest inhibitory eff ects.
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    Keywords:cardiac myocytes; atrial natriuretic peptide; C -type natriuretic peptide; vasonatrin peptide

    0 引言

    钠尿肽家族由具有利钠、利尿和舒血管效应的一组多肽组成,是维持体内水、电解质 平 衡和血压稳定的重要体液因子,它主要包括心房钠尿肽(ANP)、C-型钠尿肽(CNP)、脑 钠 尿肽(BNP)及人工合成的血管钠肽(VNP). 早期对这些肽类生理作用的研究集中在其利钠 、利尿和舒血管等方面. 近年来发现,ANP,CNP尚可抑制心肌、平滑肌等多种细胞增殖 [1-6],但VNP能否抑制细胞增殖,与ANP,CNP相比作用有何差别,目前尚未见报道. 我们用体外培养的心肌细胞,观察了ANP,VNP及CNP对蛋白激酶C激动剂佛波酯(PMA)刺激 的心肌细胞增殖的影响.

, http://www.100md.com     1 材料和方法

    1.1 材料 SD乳鼠,1~3 d龄,由本校实验动物中心提供. 胰酶、MEM培养基为Gibco公司产品; 胎牛血清购自浙江金华清湖犊牛利用研 究所;ANP和CNP均为人源性,VNP根据人源性ANP和CNP设计合成,分别为27,22和27肽,购 自中国科学院上海生物化学研究所; PMA购自Sigma公司;考马斯亮蓝G-250,噻唑蓝(MTT )购自华美生物工程公司; 紫外分光光度计、酶联免疫检测仪为Beckman公司产品. ANP,VNP和CNP:生理盐水配成100 mmol.L-1母液,4℃保存备 用(以下除另外说明外保存条件同此),用前培养液稀释; PMA: 用二甲亚砜(DMSO) 配成1 mmol.L-1母液,用前培养液稀释; MEM培养液:按说明书配制,用0.1 mol. L-1的盐酸 调pH值至7.2~7.4,用前按要求加入灭活胎牛血清; 胰蛋白酶:生理盐水配制成1.25 g.L -1的溶液; MTT溶液:生理盐水配制成5 g.L-1,2 wk内使用. 以上溶液均经0 .22 μm滤膜过滤除菌; 考马斯亮蓝G-250染液:考马斯亮蓝G-250 100 mg溶解于950 mL. L-1的乙醇50 mL,加850 mL.L-1的磷酸100 mL,蒸馏水定容至1000 mL; 细 胞裂解液:为双蒸水配制的0.3 mol.L-1 NaOH溶液.
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    1.2 方法 无菌条件下取出乳鼠心脏,剪碎, 1.25 g.L -1胰酶消化成单细胞悬液,离心(1000 r.min-1,5 min),用含200 mL.L -1胎牛血清的MEM培养基重悬细胞,37℃,50 mL.L-1 CO2常氧条件孵育90 min ,收集未贴壁细胞用于实验.

    1.2.1 MTT比色实验 将细胞以5×104个/孔接种于96孔培养板,100 μL/孔 ,3 7℃,50 mL.L-1 CO2常氧条件下培养48 h,无血清MEM培养液继续培养24 h,换液 并根据实验分组 加入不同试剂(ANP,VNP及CNP在加PMA之前1 h加入),继续培养24 h后每孔加入MTT溶液10 μL,继续孵育4 h,吸 弃孔内培养液,每孔加入150 μL DMSO,振荡10 min,测吸光度A490 nm值.
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    1.2.2 总蛋白含量测定 将细胞以5×105个/孔接种于24孔培养板,培养48 h,无血清MEM培养液继续培养24 h,换液并根据实验分组加入不同试剂(ANP,VNP及CNP在 加PMA之前1 h加入),继续培养24 h,吸弃培养液,生理盐水洗细胞2次,每孔加细胞裂解 液1 mL,100℃加热10 min裂解细胞. 每孔取100 μL与900 μL 考马斯亮蓝染液混匀,放置 10 min,测吸光度A595 nm值,以 溶剂为空白调零,牛血清白蛋白为标准品作标准曲线,换算成总蛋白含量(mg.L-1 ).

    1.2.3 统计分析 所有数据均以(±s)表示,进行方差分析.

    2 结果

    2.1 PMA对心肌细胞增殖的影响 10-9 ~ 10-7 mol.L-1的PMA可使心肌细胞总蛋白含量及MTT 比色吸光度值均显著增加(Fig 1,2),相应浓度的DMSO无此作用. 表明PMA可以刺激心肌细 胞的增殖并有剂量依赖性,且此效应与DMSO无关.
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    图 1 PMA对心肌细胞总蛋白含量的影响

    Fig 1 Effect of phorbol 12-myristate 13-acetate on total protein content i n cardiac myocytes ( n=10, ±s)

    aP<0.05,bP<0.01 vs control and 10-10 mol.L-1.

    图 2 PMA对心肌细胞MTT吸光度值的影响

    Fig 2 Effect of phorbol 12-myristate 13-acetate on A490nm value of MTT in ca rdiac myocytes ( n=10, ±s)
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    aP<0.05,bP<0.01 vs control and 10-10 mol.L-1.

    图 3 3种钠尿肽对PMA刺激的心肌细胞总蛋白含量的影响

    Fig 3 Effect of three natriuretic peptides on total protein content in cardiac myocytes induced by phorbol 12-myristate 13-acetate ( n=10,±s,10-8 mol.L-1)
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    aP<0.05,bP<0.01 vs control.

    2.2 ANP,CNP,VNP对PMA刺激的心肌细胞增殖的影响 ANP (10-8~10-6mol.L-1),VNP和CNP(10-7~10-6mol. L-1)均可显著降低(P<0.05)PMA(10-8mol.L-1) 刺激的心肌细胞 总蛋 白含量和MTT比色吸光度值, 作用强度ANP>VNP>CNP(见Fig 3,4),说明3种钠尿肽均可抑制PM A刺激的心肌细胞增殖,并有剂量依赖效应,抑制效应以ANP最强.

    图 4 3种钠尿肽对PMA刺激的心肌细胞 MTT吸光度值的影响
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    Fig 4 Effects of three natriuretic peptides on A490nm value of MTT in cardiac myocytes induced by phorbol 12-myristate 13-acetates ( n=10,±s,10-8 mol.L-1)

    aP<0.05,bP<0.01 vs control.

    3 讨论

    钠尿肽家族是调节水、电解质平衡、维持血压稳定的重要体液因素,具有利钠、利尿、 舒血 管和抗细胞增殖等多种效应. VNP是人工合成的钠尿肽家族的新成员,是由ANP羧基末端5个 氨基酸残基和CNP组合而成,结构上与ANP,CNP有很高的同源性,Wei等[7]和冯华 松等[8]发 现,VNP有与ANP和CNP类似的利钠、利尿和舒血管作用,且舒血管作用强于ANP和CNP. 本研 究中我们采用PMA刺激心肌细胞的增殖,并在此基础上观察3种钠尿肽的抗增殖效应,结果表 明,PMA可以提高心肌细胞总蛋白含量及MTT比色吸光度值,即可以刺激心肌细胞增殖,AN P,VNP和CNP均可以抑制PMA刺激的心肌细胞的增殖,VNP的抑制效应弱于ANP而强于CNP. 由于 PMA是蛋白激酶C(PKC)的强激动剂,而PKC激活是有丝分裂信号之一,可以刺激多种细胞的 增殖[9],许多促增殖因素都可通过激活PKC而促进细胞增殖,提示VNP可能对抗多 种促增殖 因素的促细胞增殖作用,但VNP和其他促增殖因子、其他细胞增殖之间的关系还有待于进一 步研究. VNP的结合受体和受体后信号转导途径目前尚不清楚. 钠尿肽结合受体有3种:A受体、B受 体和C受体. 前两种是鸟苷酸环化酶偶联受体,激活后可以导致细胞内cGMP水平升高,C受体 则不与鸟苷酸环化酶偶联,主要介导钠尿肽的清除(近来认为它尚有其他重要作用). ANP ,CNP与上述3种受体均可结合,发挥生理作用,由于VNP与ANP,CNP结构的高度同源性,可 能与ANP,CNP具有相同的受体途径,但这尚需进一步研究.
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    基金项目:国家自然科学基金资助项目(39770317)

    作者简介:董明清(1970-),男(汉族),山西省寿阳县人. 博士生(导师朱妙章). 发表论文10篇. Tel.(029)3374574(O);2537883(H) Email. dmq212 @263.net

    参考文献:

    [1] Neuser D,Stasch JP, Knorr A et al. Inhibition by atri al natriur etic peptide of endothelin-1 stimulated proliferation of vascular smooth muscle cells [J]. J Cardiovasc Pharmacol, 1993; 22(Suppl 8): S257-S261.

    [2] Galderone A, Thaik CM, Takahashi N et al. Nitric oxide, atria l natriureti c peptide, and cyclic GMP inhibit the growth-promoting effects of norepinephine in cardiac myocytes and fibroblasts[J]. J Clin Invest, 1998; 101(4): 812- 818.
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    [3] Cao L, Gardner DG. Natriuretic peptides inhibit DNA synthesis in cardiac fibroblasts[J]. Hypertension, 1995; 25(2): 227-234.

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    [5] Porter JG, Catalano R, Mcenroe G et al. C-type natriuretic peptide inhibits growth factor dependent DNA systhesis in smooth muscle cells[J]. Am J Physi ol, 1992; 263(5 pt 1): C1001-C1006.
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    [6] Fujisaki H,Ito H, Hirata Y et al. Natriuretic peptides inhibit angiotensinⅡ-i nduced proliferation of rat cardiac fibroblasts by blocking endothelin-1 gene e xpression[J]. J Clin Invest,1995;96(2):1059-1065.

    [7] Wei CM, Kim CH, Miller VM et al. A unique synthetic natriure tic and vasorelaxing peptide[J]. J Clin Invest, 1993; 92(4): 2048-2052.

    [8] 冯华松, 臧益民, 朱妙章 et al. 血管钠肽对大鼠肺动脉的舒张作用及 机理[J]. 心功能杂志, 1998;10(2):69-71.

    [9] Dempsey EC, McMurtry IF, O'Brien RF. Protein kinase C activatio n allows pulmonary artery smooth muscle cells to proliferate to hypoxia[J]. Am J Phy siol, 1991; 260(2 pt 1): L136-L145.

    收稿日期:1999-11-01; 修回日期:1999-12-10, http://www.100md.com