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编号:10280626
丹参单体IH764-3对rhIL-8诱导的人嗜中性白细胞趋化游走过程的影响
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第9期
     作者:陈克奇 周 宇 邢海燕 朱文云 金永娟

    单位:中国医学科学院 中国协和医科大学血液学研究所(天津 300020)

    关键词:中草药;嗜中性白细胞;细胞运动;巨噬细胞;白细胞介素-8

    丹参单体IH764 摘 要 目的和方法:采用两种体外细胞趋化游走实验体系及间接免疫荧光等方法,观察丹参单体(IH764-3)对rhIL-8诱导的人嗜中性白细胞(neutrophils, Neu)跨聚碳酸酯(PC)膜和人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)单层趋化游走过程的影响,以分析IH764-3的抗炎作用机制。结果:与对照组比较、IH764-3对rhIL-8诱导的Neu跨PC膜趋化游走(P<0.01)和跨HUVEC单层趋化游走(P<0.01)均有明显地抑制作用。这种抑制作用是IH764-3抗炎作用机制之一,与对照组比较、IH764-3对rhIL-8诱导Neu CD1lb表达(P<0.01)及Neu与HUVEC单层粘附(P<0.01)均有明显抑制作用。结论:这种抑制作用是IH764-3抑制Neu趋化游走的深层机制。
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    Effects of IH764-3 on chemotactic migration of neutrophils induced by rhIL-8

    CHEN Ke-Qi, ZHOU Yu, XING Hai-Yan, ZHU Wen-Yun, JIN Yong-Juan

    Institute of Hematology Chinese Academy of Medical Sciences. Tianjin (300020)

    Abstract AIM and METHODS:Two in vitro cells migration test (a 48 well micro chemotaxis chamber system and a Transwell coculture system) and indirect immunofluorenscence test were used to gain a deep insight into the effects of IH764-3 (protocatechuic aldehyde), one of monomers extracted from Radix Salviae Miltiorrhizae, a Chinese plant, on transpolycarbonate membrane and trans-human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) monolayer chemotactic migration of human neutrophils (Neu) induced by human recombinant interleukin-8(rhIL-8); to analyse the mechanisms of IH764-3 antiinflammatory action.RESULTS:Compared with control group, IH764-3 inhibits significantly both transpolycarbonate membrane migration of Neu(P<0.001) and trans-HUVEC monolayer migration of Neu (P<0.01) induced by rhIL-8. The inhibition is thought to be one of the mechanisms for IH764-3 antiinflammatory action. On the other hand, compared with control conditions, IH764-3 inhibits both CD11b expression on Neu induced by rhIL-8(P<0.01) and rhIL-8 induced Neu adhesion to HUVEC monolayer (P<0.01) significantly. CONCLUSION:The inhibition is thought to be an underlying mechanisms for IH764-3 antiinflammatory action.
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    MeSH Drugs, Chinese herbal; Neutrophils; Cell movement; Macrophage; Interleukin-8

    自60年代血液学研究所采用以丹参为君药的复方治疗硬皮病、血栓闭塞性脉管炎和烧伤瘢痕等疾病取得疗效。经过筛选实验证明由丹参提取的单体(IH764-3)起主要作用。包括抗炎和抗纤维化作用、捕捉和清除氧自由基作用、对嗜中性白细胞膜功能酶的氧自由基损伤有明显的保护作用、抑制博莱霉素对肺泡巨噬细胞的活化作用并可能稳定细胞内微管和微丝等细胞运动装置、较强的抗氧化作用和抑制血小板聚集作用等[1~3]。因此,探讨IH764-3抗炎作用机制对于深入认识丹参的药理作用、血瘀证本质和活血化瘀治则是有意义的。

    材料与方法

    IH764-3(刘杰文、杨纯正教授惠赠),重组人白细胞介素-8(rhIL-8)、48孔微小趋化室(AC-48)和聚碳酸酯(polycarbonate membrane, PC)膜(PFB3) (Neuro Probe), f-MLP(N-Formyl-Met-Leu-Phe, F3506, Sigma);199培养基(Gibco);人类CD11b单抗(Coulter); Transwell共同培养体系(Corning Costar);胎牛血清(血研所):胰酶(Difco);缓冲液:HBSS,pH7.25。细胞培养:10%胎牛血清199培养基培养HUVEC(ATCC ECV-304)。分离Neu:新采集的献血员抗凝静脉血,先用Ficoll分离血细胞,去除富含单个核细胞和血小板的血浆;再用6% Dextran沉降红细胞,分离Neu。Wright染色证实Neu纯度>95%。Neu分成3组;对照组:Neu未经任何因素处理; rhIL-8处理组:Neu经rhIL-8处理(5×10-9,37.0℃,15 min);IH764-3加rhIL-8处理组:Neu经IH764-3(40 μg/mL,37.0℃,15 min)处理后再经rhIL-8处理。Neu跨PC膜趋化游走实验:48孔微小趋化室之下室内加入无钙镁离子HBSS缓冲液稀释的、浓度1×10-7 mol/L fMLP:上孔内加入各组Neu 2×106/mL,50 μL,37.0 ℃,5%CO2,90 min孵育之后取下PC膜、Giemsa染色;镜下三次随机计数C5型方格尺内Neu数,求出平均数。Neu都滞留在PVP free PC膜内。Neu跨HUVEC单层趋化游走实验:当Transwell之Insert底膜上形成HUVEC单层后,移入一个含有fMLP 1×10-7mol/L、10%胎牛血清199培养基0.6 mL的小孔内;再将各组Neu 2×109/mL,0.5 mL加入相应的Insert内;37.0℃,5%CO2,2 h孵育后,计数进入下室的Neu数。Neu不滞留在PVP coated PC膜内,而进入下室。Neu之CD11 b表达实验:用间接免疫荧光法计数各组NeuCD11 b阳性率表达。Neu与HUVEC单层粘附实验:24孔板内制备HUVEC单层、将一定数量的各组Neu置于单层上,37.0℃,10 min,计数未粘附Neu数,求出粘附率。统计学分析:数据以平均数±标准差表示;用t检验分析对照组与实验组间差异显著性。
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    结果

    (一)rhIL-8明显地诱导Neu跨PC膜向趋化剂fMLP浓度梯度方向趋化游走:镜下所见,游走进入PC膜小孔内之细胞100%是多形核粒细胞;其中99%以上是Neu。rhIL-8处理组和对照组进入PC膜内的Neu数目分别为(102.00±11.26)个/方格(n=18)和(68.33±8.57)个/方格(n=18)。两组Neu游走数的差异非常显著(P<0.01)。以rhIL-8处理组为100%,则对照组为67%。

    (二)IH764-3明显地抑制rhIL-8诱导的Neu跨PC膜趋化游走:IH764-3加rhIL-8处理组Neu跨PC膜趋化游走的数目为(55.16±5.62)个/方格(n=18);明显地低于rhIL-8处理组。两组数据差异非常显著(P<0.01)。以rhIL-8处理组游走数目为100%,则IH764-3加rhIL-8处理组为53%。

    (三)rhIL-8明显地诱导Neu跨HUVEC单层向趋化剂fMLP浓度梯度方向趋化游走:对照组和rhIL-8处理组Neu跨HUVEC单层进入下室的细胞数分别为3.27×104±4.50×103(n=16)和4.74×104±7.20±103(n=16)。Neu游走率(游走至下室的与加至上室的Neu数之比)分别为16.30%和23.71%。两组数据的差异非常显著(P<0.01)。如果以rhIL-8处理组为100%,则对照组为69%。
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    (四)IH764-3明显地抑制rhIL-8诱导的Neu跨HUVEC单层趋化游走:IH764-3加rhIL-8处理组Neu跨HUVEC单层进入下室的细胞数为2.33×104±3.50×103(n=16);游走率为11.65%;如果以rhIL-8处理组为100%,则IH764-3加rhIL-8处理组为49.2%。两组间差异非常显著(P<0.01)。

    (五)IH764-3明显地抑制Neu表达CD11b:对照组与rhIL-8处理组之NeuCD11b表达阳性率分别为20.1%±1.8%和54.2%±5.6%,两组差异非常显著(n=21,P<0.01);IH764-3加rhIL-8处理组之Neu CD11b表达阳性率为27.3%±3.0%,与rhIL-8处理组比较,两组阳性率之差异非常显著(n=21,P<0.01)。

    (六)IH764-3明显地抑制rhIL-8诱导的Neu与HUVEC单层的粘附:对照组、rhIL-8处理组和IH764-3加rhIL-8处理组之Neu与HUVEC单层的粘附率分别为19.8%±7.5%、41.1%±13.6%及16.2%±9.8%;各组粘附率差异非常显著(前两组,n=30,P<0.01;后两组n=30,P<0.01)。
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    讨论

    致炎因素(IL-1和TNF等)刺激血管内皮细胞表达ICAM-1、Neu表达CD11/CD18,导致Neu与血管内皮细胞粘附;继而Neu伸出伪足跨内皮趋化游走[4]。IL-8诱导Neu上调CD11 b/CD18表达[5]、促进Neu与内皮粘附以及Neu跨内皮趋化游走。能影响上述环节的因素都影响Neu游走和炎症反应。我们的结果说明,rhIL-8即促进Neu跨PC膜、又促进Neu跨HUVEC单层趋化游走[6,7]。而IH764-3则抑制rhIL-8诱导的Neu跨PC膜及HUVEC单层趋化游走。这提示,IH764-3抑制Neu游走是其抗炎作用机制之一;而IH764-3抑制Neu表达CD11b、抑制Neu与HUVEC单层的粘附是抑制Neu趋化游走的深层机制。但是IH764-3对rhIL-8诱导Neu跨PC膜趋化游走的抑制作用不能用抑制粘附过程来解释。说明IH764-3还作用在Neu游走的其他环节;这有待深入探讨。另一方面,已知某些炎症反应时的单核细胞(MC)趋化游走属于Neu依赖的MC游走[4]。故推论,IH764-3也可能抑制MC趋化游走;倘若如此,则能延缓或抑制动脉粥样硬化(AS)脂纹和斑块的形成。因为现代AS发病学认为,MC和平滑肌细胞向血管内膜下游走是形成脂纹和斑块的重要事件之一。已有报导,以丹参为君药的活血化瘀复方治疗冠心病有效[8];丹参能抑制家兔实验性冠状AS斑块形成[8];丹参注射液(内含丹参素、原儿茶醛和原儿茶酸三种单体)抑制角叉菜胶所致大鼠足跖部炎症和Neu趋化游走[9];丹参素具有降低血胆固醇,防止脂质沉积及AS斑块形成的作用[10]。丹参酮明显地抑制白细胞向炎症部位趋化游走[11]。丹参酮对白细胞化学运动具有显著地抑制作用[12]。因此,我们提出一个假说:丹参某些单体的抑制白细胞趋化游走作用是丹参抗炎和抗AS作用的基础机制。目前已从丹参中提取出五十多种单体;IH764-3既不是丹参素、也不是丹参酮,而是另外一种单体。
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    国家自然科学基金资助(39470820)

    参考文献

    1 贾 丽,法祥光,卢士红,等.多形核粒细胞质膜结合酶活性的氧化损伤及IH764-3的抗氧化损伤作用.中华血液学杂志,1994,15:242.,2 陈祥银,刘其光,西品香,等.764-3对实验性炎症的保护作用.中国医学科学院学报,1992,14:95.

    3 张红玉,严仪昭.764-3对博莱霉素A6活化大鼠肺泡巨噬细胞微管和微丝影响的研究.中国医学科学院学报,1993,15:306.

    4 Paul GH, Petter MH. Mechanism of granulocyte accumulation and emigration in vitro. In: Gordon JI, eds. Vascular endothelium interaction with circulating cells. Elsevier, 1991. 143~157.
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    5 Paugam C, Chollet MS, Dehoux M, et al. Neutrophil expression of CD11b/CD18 and IL-8 secretion during normothermic cardiopulmonary bypass. J Cardiothorac Vasc Anesth, 1997, 11: 575.

    6 Biffl WL, Moore FA, Carls VS, et al. Interleukin-8 increases endothelial permibility independent of neutrophils. J Traumal, 1995, 39:98.

    7 Takahashi, M, Masuyama J, Ikeda U, et al. Effects of endogenous endothelial interleukin-8 on neutrophil migration across an endothelial monolayer. Cardiovasc Res, 1995, 29:670.
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    8 国家中医药管理局中华本草编辑委员会主编.《中华本草》精选本.第1版,上海:上海科学技术出版社,1998. 1650~1666.

    9 严仪昭,陈祥银,曾卫东,等.丹参注射液抗炎作用的实验研究.中国医学科学院学报, 1986,8:417.

    10 孙锡铭,蔡海江,宋素云,等.丹参素的新药理作用.中草药, 1991, 22:20.

    11 高骥援,王淑芬,张克坚,等.丹参酮对人白细胞趋化性影响的观察.中西医结合杂志,1986,5:684.

    12 王淑芬,高骥援,张克坚,等.丹参酮对人白细胞化学运动影响的观察.中国病理生理杂志, 1986,2:19.

    (1998年元月4日收稿,1998年8月28日修回), http://www.100md.com