资木瓜中莽草酸通过减少RBL-2H3细胞脱颗粒抑制大鼠软骨细胞分化

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

.论著.文章编号:1007 -8738(2020)10-0890 -07资木瓜中莽草酸通过减少RBL-2H3细胞脱颗粒抑制大鼠软骨细胞分化
陈桂婷,郑倩倩,余婕,闫梦真,周婷婷,曹后平,李世刚*
(三峡大学医学院中药药理(肿瘤)科研三级实验室,湖北宜昌443002)
[摘要]目的研究资木瓜中总提物莽草酸(SA)通过抑制RBL-2H3细胞脱颗粒从而减少软骨细胞向肥厚软骨细胞的分化作 用。

方法采用甲苯胺蓝染色法,类胰蛋白酶免疫组织化学染色法进行软骨细胞的鉴定;软骨细胞培养组分为正常软骨细胞对 照组,化合物48/80(C48/80)活化RBL-2H3细胞培养上清液处理组,(3、lO d O h g/m LSA分别作用后的RBL-2H3细胞培养 上清液处理组。

噻唑蓝(MTT)法检测SA和RBL-2H3细胞上清液对软骨细胞的毒性作用;Western blot法检测软骨细胞2型胶 原蛋白(C〇12)和CollO的蛋白表达;免疫组织化学染色法检测软骨细胞CollO蛋白水平;ELISA检测软骨细胞培养上清液基质 金属蛋白酶13(MMP13)、可溶性核因子K B受体激活蛋白配体(sRANKL)及骨保护素(0PG)含量,二甲基亚甲蓝(DMB)比色法 检测糖胺多糖(GAG)的含量。

结果(0 SA对软骨细胞生长无显著影响,与C48/80活化RBI-2H3细胞培养上清液处理组比较,随着SA剂量的增加,软骨细胞中C〇12、GAG蛋白表达增加,CollO、MMP13的表达明显降低、sRANKiyOPG的比值降低。

结论SA通过抑制RBL-2H3细胞脱颗粒减少软骨细胞向肥厚软骨细胞的分化。

[关键词]资木瓜;莽草酸(SA); RBL-2H3细胞;软骨细胞;分化
[中图分类号]R392.12, R285.5, Q254, R392-33 [文献标志码]A
木瓜为蔷薇科植物贴梗海棠的成熟果实,临床 上可舒筋活络,对关节疼痛有一定的治疗作用[1]。

资木瓜是盛产于湖北鄂西南地区的道地药材,因生 长在长阳资丘而得名,被证明在抗炎、镇痛、抑菌方 面发挥治疗功效[2_3]。

有研究表明,资木瓜主要成 分莽草酸(shikimic acid,SA)可以通过减少肥大细胞 (mast cell,MC)和大鼠嗜碱性粒细胞性白血病细胞 RBL-2H3的脱颗粒,从而减少组胺的释放[4]。

更有 研究证明,MC和软骨细胞共培养中活化MC诱导软 骨细胞II型胶原蛋白(collagen type II ,Col2)和糖胺 多糖(glycosaminoglycans,GAG)的表达显著降低,提 示MC释放的活性介质可能影响增殖软骨细胞向肥 厚软骨细胞分化[5]。

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一■ 种常见的以滑膜炎为主要病理特点,会导致软骨组 织和骨质破坏的慢性系统性自身免疫性疾病[6]。

据 统计,我国RA患病率为0. 24%,且继续呈现增长的 趋势,全国RA患者人数逾有500万人,随着病程的 延长,残疾及功能受限发生率升高[7],属于我国危害 严重、分布广泛的一种慢性疾病。

虽然临床上抗风 湿药物众多,并且绝大多数R A患者的病情进展能 够得以控制,但由于目前的R A治疗药物易使病症反复、不良反应多、部分患者得不到救治等问题存 在,将临床治疗带入进退两难的境地。

国内外对天 然药物有效成分治疗R A的开发和运用逐渐得到重 视,从中药中寻找安全可靠有效的R A治疗药物可 能是最有效的方法之一。

护骨因子/核因子k B受体活化因子配体/核因子K B 受体活化因子(osteoprotegerin/receptor activator for nuclear factor-k B ligand/receptor activator for nuclear factor-KB,OPG/RANKL/RANK)系统因可调节破骨 细胞的形成,促进破骨细胞的分化,在R A领域内的 研究日渐广泛[8]。

近期研究表明[9],软骨细胞同样 可表达RANKL,而肥厚软骨细胞中RANKL的表达 显著多于增殖软骨细胞,软骨细胞可能通过RANKL 和0P G的表达而调控破骨细胞的生成,导致成骨细 胞与破骨细胞失衡,血管人侵,造成关节和骨的破 坏。

目前R A的发病机制尚不完全清楚,大量研究表 明,R A的发生发展过程依赖于MC在滑膜的聚集和 活化,在R A患者的滑膜组织和关节液以及软骨侵 蚀部位M C的数量显著增加[1°_12]。

基于以上研究和 MC的相关生物学特征,提示通过抑制MC活化脱颗 粒相关活性介质可能是R A治疗的新途径,并且天 然药物具有毒副作用小、价格便宜、取材广泛等
收稿日期:2020-07-01;接受日期:2020-09-05
基金项目:国家自然科学基金(81274166, 81673665);湖北省卫生健康委员会联合基金重点项目(W J2019H531) 作者简介:陈桂婷(1995-),女,湖北宜昌人,硕士研究生
T el:180****6921;E-mail:405245268@
*通讯作者,李世刚,E-mail: **************
优势,所以从天然药物中寻找最佳治疗R A药物将 会给R A患者带来福音。

由于R B L-2H3细胞具有与 M C相似的功能,常用R B L-2H3细胞用来体外模拟 M C分泌过程,本实验参照文献[13]使用80 p g/m L MC 刺激剂化合物 48/80(com pound48/80,C48/80)来刺激R B L-2H3细胞脱颗粒成为活化R B L-2H3细胞。

本研究通过S A处理后的R B L-2H3细胞上清作 用于软骨细胞,观察软骨细胞的增殖及分化情况,来 研究资木瓜S A通过减少R B L-2H3细胞脱颗粒对软 骨细胞的影响,以为资木瓜的临床应用提供实验 基础。

1材料和方法
1.1材料
DMEM培养基、P B S和胰蛋白酶购自吉诺生物 医药技术有公司;胎牛血清购自浙江天杭生物科技 有限公司;n型胶原蛋白酶购自北京索莱宝科技有 限公司;苏木精和二氨基联苯胺(diaminobenzidine, DAB)显色试剂盒、苏木精购自武汉博士德生物工程 有限公司;ECL显影液购自碧云天生物技术有限公 司;048/80购自Sigma公司;甲苯胺蓝(toluidine blue,T B)、甲基噻唑基四唑蓝(m ethyl thiazolyl tetrazolium,MTT)粉末、二辛可宁酸(bicinchoninic acid,BCA)蛋白质定量试剂盒、Triton X-100细胞裂解液购自武汉科瑞生物技术有限公司;基质金属蛋白酶 13 (m atrix m etalloproteinase13 , MMP13) ELISA试剂盒购自Elabscience公司;大鼠 可溶,性RANKL(soluble receptor activator for nuclear factor-k B ligand,sRANKL)检测试剂盒购自 Cusabio 公司;二甲基亚甲蓝(dimethylmethyl blue,DMB)比色法大鼠GAG试剂盒购自Chondrex公司;兔抗Col2 抗体购自北京博奥森生物技术有限公司;山羊抗 X型胶原蛋白(collagen type X,CollO)多克隆抗体 购自Santa Cruz Biotechnology公司。

兔抗(5肌动蛋白 (p-actin)抗体、HRP标记的山羊抗兔IgG购自武汉 谷歌生物科技有限公司;二甲基亚砜(bimethylsulfoxide,DMS0)购自天津市科密欧化学试 剂有限公司;HRP标记的兔抗山羊IgG购自爱必信 (上海)生物科技有限公司;RBL-2H3细胞购自武汉 大学细胞保藏中心;S D大鼠等级为无特定病原体 (specific pathogen free,SPF)级,购自三峡大学实验 动物中心。

1.2方法
1.2.1原代大鼠关节软骨细胞的分离及鉴定选取新生24 h的大鼠乳鼠脱臼处死,置于预冷的750 m iyL酒精中浸泡3 min。

沿着鼠的前、后大腿骨 上缘用剪刀进行整肢分离,浸入无菌条件下的含 750 m!7L酒精的无菌玻璃培养皿中。

超净台中进行 软骨分离,将分离出的软骨转移至含有PB S的玻璃 培养皿中。

PBS冲洗3次,使用手术刀将软骨切成碎 块;加入5 m L胰蛋白酶后,将培养皿封口。

置于 37弋恒温箱中缓慢振摇30 min,转移至15 mL离心 管中800 r/min离心3 min,弃上清。

加入2 g/L II型胶原蛋白酶5 mL转移至原玻璃培养皿中,再次封 口。

置于37T恒温箱中,缓慢振摇1 ~2 h;消化结 束后,加人完全培养基5 mL并转移至原15 mL离心 管中800 r/min离心3 min;弃上清,加人适量完全 DMEM培养基重悬;转移至新无菌培养皿中,置于 37T培养箱孵育。

24 h后,将碎块及培养基转移至 2个培养皿中,并补充新的完全培养基适量,原培养 皿中直接补充适量新完全培养基;24 h后,有组织碎 块的两个培养皿中更换新培养基,弃组织块。

待细 胞汇合至80%以上时,进行胰蛋白酶消化,细胞传 代。

倒置显微镜下观察细胞形态;采用T B染色法检 测软骨细胞形态及功能;免疫组织化学染色法观察 C〇12的表达鉴定软骨细胞:14]。

将软骨细胞悬液接种 于含无菌盖玻片的小培养皿上,置于37T恒温箱中 孵育,待细胞融合后用PBS洗3次,加人40 g/L多聚甲醛,室温固定30 min,滴加1g/L T B工作液,室 温放置2 h,双蒸水洗涤后置于显微镜下观察并采集 图片。

用40 g/L多聚甲醛分别将第一、二、三代的 软骨细胞爬片室温固定30 min,PBS清洗3次,封闭 液封闭2 1加入兔抗(:〇12抗体(1:200),4<€过夜,PBS清洗3次,再加人HRP标记的山羊抗兔IgG (1:1000),室温放置1h;使用DAB试剂盒显色,室 温孵育15 min后,双蒸水冲洗;滴加苏木精复染,脱 水、透明、封片后,显微镜下观察并拍照。

1.2.2 S A处理后RBL-2H3细胞培养上清液的收集
取对数生长期的RBL-2H3细胞,调整细胞数为4 x105个/mL,24孔板每孔接种细胞1mL。

次日,吸弃旧培养液,加人C40/80(终剂量为80 pg/rnL)与等体积含(〇、3、10、30) |xg/mL SA 的Tyrode 缓冲 液;继续培养1h后,收集上清,-80丈储存备用。

1.2.3 MTT法检测单纯SA、S A处理后RBL-2H3培 养上清液对软骨细胞的毒性作用将细胞数为4 x104个/m L的软骨细胞分别接种于%孔板中,将 (0、3、10、30 W m L S A和前述不同剂量S A处理 后收集的细胞上清液分别作用于软骨细胞,设置
5个复孔。

置于37T培养箱中培养20h,加入M TT 处理4 h;弃液后,各孔加入200 DMSO溶解结晶。

在酶标仪570 mn波长处,检测吸光度(A)值。

1.2. 4 W estern blot 法检测 SA 处理后 RBL-2H3 细胞 培养上清液对软骨细胞C〇12和CollO的蛋白表达 收集S A处理后的RBL-2H3细胞培养上清液,继续培养细胞收集处理过的软骨细胞蛋白,采用 BCA蛋白定量法检测蛋白浓度。

常规电泳、转至 PVDF膜,20 mL 50 g/L脱脂牛奶封闭1h。

分别加 兔抗p-actin抗体(1 : 1000 )、兔抗Col2抗体 (1:1000)、山羊抗CollO抗体(1:1000),于4尤摇床 孵育过夜;洗涤后,分别加HRP标记的山羊抗兔IgG 或HRP标记的兔抗山羊IgG(l:3000),室温摇床孵 育1h;洗膜3次后,加入ECL显影液,置于显影仪 中显影。

1.2.5免疫组织化学染色法检测SA处理后RBL-2H3 细胞培养上清液对软骨细胞CollO蛋白的表达收集SA处理后的RBL-2H3细胞培养上清液,处理 软骨细胞爬片24 h,用40 g/L多聚甲醛室温固定 30 min;PBS轻轻洗涤3次,5 m in/次,滴加5 mL/L Triton X-100室温处理15 min;P B S清洗,加人 30 mL/L H202室温处理10 min;PBS清洗3次,滴 加50 m L/L的羊血清封闭液,371静置封闭30 min;弃液不清洗,直接加人即用型山羊抗CollO抗体 (1:200),4丈孵育过夜;PBS洗3次,滴加HRP标记 的兔抗山羊IgG(l:1000),室温孵育1h;PB S洗 3次,甩干,根据DAB试剂盒说明书方法进行显色。

镜下观察至棕色后双蒸水冲洗,苏木精复染10 m in 左右,大量自来水冲洗使得胞核返蓝,脱水、透明和 封片,镜下观察、采集图片。

1.2.6 DMB比色法检测S A处理的活化RBL-2H3 细胞培养液对软骨细胞中GAG含量的影响将对数
生长期的软骨细胞,以1x104个/m L的细胞数接种 于24孔板中进行培养。

细胞融合70%时,设置空白 对照组、C48/80活化RBL-2H3模型组、(3、10、30) pg/mL SA处理组。

作用48 h后,弃掉含药培养 基,加人细胞裂解液至细胞完全裂解,分别移取各组 细胞裂解混合物1〇〇 (x L至GAG测定试剂盒的孔板 中。

按照GAG试剂盒的说明书要求进行操作,在规 定波长450 rrni处测定标准浓度和各组的吸光度值,根据标准曲线,计算GAG含量。

1.2.7 EU SA检测S A处理后的RBL-2H3细胞培养 上清液对软骨细胞MMP13、RANKL及0P G的含量将第3代对数生长期的软骨细胞,细胞数调整为1x104个/mL,每孔接种1mL细胞悬液于6孔板。

细胞汇合至70%时,设软骨细胞对照组、C48/80活化RBL-2H3细胞上清液处理组、SA处理的RBL-2H3 细胞上清液组。

将收集的各组细胞上清液分别处理 软骨细胞,继续培养48 h。

收集各组细胞上清液,-80T保存,采用ELISA检测相关蛋白水平,操作 步骤按照试剂盒各对应的说明书进行严格操作。

1.2.8统计学分析采用SPSS18.0统计软件对所 有实验数据进行统计学分析,数据以5 表示,以单因素方差分析进行多组间比较,P<〇.〇5为差异有 统计学意义。

2结果
2.1原代大鼠关节软骨细胞培养及鉴定
从软骨组织块中消化下来的细胞,培养48 h后 换液。

随着细胞数的增加,逐渐呈“铺路石”状,细胞大而饱满,形态多为多角形、星形、圆形,部分呈 三角形,含少量的梭形,胞核为圆形;T B染色可见 软骨细胞核呈蓝色,细胞基质呈紫蓝色;C〇12免疫组 织化学染色分别对软骨细胞第1 ~3代进行染色,可见随着代数的增加软骨细胞胞质被染成棕黄色越深,胞核被染成蓝色;两种染色结果与文献鉴定描述一 致,则认为已成功建立原代软骨细胞培养体系(图 1)。

A:正常软骨细胞(相差显微镜);B:细胞形态(T B染色);C:第一代
细胞C〇12表达(免疫组织化学染色);D:第二代细胞C〇12表达(免疫
组织化学染色);E:第三代细胞C〇12表达(免疫组织化学染色).
图1原代大鼠关节软骨细胞培养及鉴定(X200)
2.2单纯S A处理及S A处理后的RBL-2H3细胞培养上清液对软骨细胞毒性的影响
SA、活化后的RBL-2H3细胞以及S A处理的 RBL-2H3细胞上清液分别作用于软骨细胞24 h,MTT法检测软骨细胞的活性。

结果显示,(0~ 10〇W m L S A对软骨细胞无毒性作用(图2A);同时,与正常对照组比较,活化后HBL-2H3细胞和SA 处理的细胞上清液对软骨细胞活性变化不明显,差 异无统计学意义(P>0.05,图2B)。

以此证实,可
选用此优化条件进行后续其他相关实验的验证。

A : MTT 法检测S A 对软骨细胞活性的影响;
B : MTT 法检测不同剂量 S A 作用后RBL -2H 3细胞上清液对软骨细胞活性的影响.1:正常软骨细胞
对照组;2: C 48/80活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组;3: 3
SA
处理后的RBL -2H 3细胞上清;4: 10 pg/mL S A 处理后的RBL -2H 3细 胞上清;5: 30 pg/rnL S A 处理后的RBL -2H 3细胞上清.
图2不同剂量SA 及SA 处理后RBL -2H 3细胞培养上清液对
软骨细胞增殖的影响
2.3 S A 处理的RBL -2H 3细胞培养上清液抑制软骨 细胞CollO 蛋白表达,增加Col 2蛋白表达
各处理组作用于软骨细胞24 h 后,收集细胞, 提取蛋白,进行蛋白含量的测定,Western blot 法检 测。

结果显示,与软骨细胞对照组比较,随着S A 剂 量的增加能够显著增加C 〇12蛋白表达,而与活化后 的R B L -2H 3细胞上清液处理组比较,S A 剂量越大, C o l l O 蛋白表达降低越明显(图3A 、B )。

不同处理组 分别作用于软骨细胞爬片24 h ,然后进行C o l l O 免疫 组织化学染色。

结果显示,正常组有少许C o l l O 蛋白 的表达;与正常组相比较,活化R B L -2H 3细胞培养 上清液处理组的软骨细胞显著合成C o l l O ;与活化 R B L -2H 3细胞培养上清液处理组相比,随着S A 剂量 的增加,软骨细胞表达的C o l l O 逐渐减少,差异有统 计学意义(P <〇.〇5,图3C 、D )。

活化R B L -2H 3细胞 培养上清液处理的软骨细胞C o l l O 的表达增加,提示 上清液对软骨细胞具有刺激作用,可诱导软骨细胞 向肥厚软骨细胞分化,而S A 处理可抑制该作用。

2.4 S A 处理的活化RBL -2H 3细胞培养液促进软 骨细胞GAG 分泌
经D M B 试剂盒检测上清液G
A G
含量。

与空白
10
30
SA 削■ (ng/mL)
A
12〇 r
对照组相比,S A 活化的R B L -2H 3细胞模型组显著降
低软骨细胞内G A G 的含量,与C 48/80活化
R B L -2H
3细胞模型组相比,随着S
A
剂量的增加,显
著促进软骨细胞内G
A G
的合成(表1)。

A : Western blot 法检测软骨细胞Col 2和CollO 的蛋白表达;
B :软骨细
胞Col 2和CollO 蛋白水平的半定量分析;C :软骨细胞CollO 的表达 (免疫组织化学染色法,x 200); D :软骨细胞CollO 表达量的半定量 分析.1:正常软骨细胞;2:活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组; 3 : 3 pg/mL S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组; 4: 10 p g /m L S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组; 5 : 30 pg/mL S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组.
aP <0.05, bP <0.01 i;s 1; C P <0.05, dP <0.01 vs 2.
图3软骨细胞C 〇12和CollO 蛋白的表达及半定量分析
表1 DMB 法检测SA 处理的活化RBL -2H 3细胞培养液对软骨细胞中GAG 含量的影响
(u =3,a ;±s )
分组
GAG C( jjLg/mL)正常软骨细胞对照组
C 48/80活化RBL-2H3细胞培养上清液处理组 3 mL S A 作用后的活化RBL-2H3细胞培养上清液处理组 10 ^ mL S A 作用后的活化RBL-2H3细胞培养上清液处理组 30以
mL S A 作用后的活化RBL-2H3细胞培养上清液处理组
87.27 ±5.09 53.22±3.28b 56. 67 ±4. 19 65.78 ±4. 13c 85.24±3.47d
4<0.01 w 正常软骨细胞对照组;7<0.05, dP <0.01仍C 48/80活
化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组.
(
%)32v --a 5
80
(%r 5E a s
604020

三£
=1
311
1
_
參k
I
A
B
c
D
懈 O I O
U
A : ELISA 检测软骨细胞培养上清液MMP 13含量;
B : ELISA 检测软骨
细胞培养上清液sRANKL、OPG 含量;C : sRANKL/OPG 比值的半定 量分析.1:正常软骨细胞对照组;2: C 48/80活化RBL -2H 3细胞培养 上清液处理组;3: 3 pg/mL S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液 处理组;4: 10 jxg/mL S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理 组;5: 30 pg/mL S A 处理后活化RBL -2H 3细胞培养上清液处理组. bP < 0.01 v s \; CP < 0.05, d P <0.01 v s 2.
图4 ELISA 检测软骨细胞上清液MMP 13、sRANKL 及OPG
的含量
2.5 S A 处理的RBL -2H 3细胞培养上清液抑制软骨 细胞 MMP 13、sRANKL 表达,降低 sRANKL/OPG 比值
S A
处理的活化R B L -2H 3细胞培养液作用软骨
细胞48 h 后,收集软骨细胞上清液,用对应E U S A 试剂盒进行相关蛋白的检测。

检测结果显示,与软 骨细胞对照组相比较,C 48/80活化的R B L -2H 3细胞 培养液能够显著增加M M P 13和s R A N K L 的表达, 0P
G
也有所升高,但
s R A N K I V O P G
比值明显增加;
与活化R B L -2H 3细胞培养液处理组相比,随着S A
浓度的增加明显降低M M P 13和s R A N K L 的表达同时 降低s R A N K L /O P G 比值(图4)。

3讨论
R A
由多种病因引起,是一种复杂的自身免疫性
疾病包括软骨和骨组织的损伤。

目前,现代医学还 未寻找到最佳防治R A 软骨和骨破坏的方法,因此, 防治软骨和骨破坏是目前研究治疗R A 的重点。

近 年来R A 的治疗取得了突破性进展,随着对改善病 ‘倩抗风湿药(disease modifying antirheumatic drugs , D M A R D
)包括非留体抗炎免疫药(non-steroidal anti ­inflammatory-immune drugs , N S A I I D )、 生 物制剂 、慢
作用抗风湿药(slow acting anti-rheumatic drugs , S A A R D )和激素类药物等的合理应用M5],绝大多数 R A 患者的病情进展能够得以控制依据大量基础研究 和临床应用,但由于目前的R
A
治疗药物易使病症
反复、不良反应多、价格较高、患者依从性差等缺 点,需要找寻新的高效、毒副作用小的药物。

中药在 R A 治疗方面具有显著的疗效。

随着植物提取剂大多 因具有抗炎、镇痛和免疫调节等作用而被应用于防 治
R A
药物的研发,且取得了一定的成果。

据中国
药典记载,木瓜可被用于湿痹拘挛,腰膝关节炎疼痛 等。

近年来对木瓜成分和药理作用的研究越来越深 人,其多种成分如木瓜乙酸乙酯[16]、木瓜三萜1171、 S A [3]均表现出抗炎作用。

由于资木瓜的活性成分尚 不清楚,在抗R A 中的作用机制尚无法清楚阐明,使 得还未研发出与资木瓜相关的高效治疗R A 的中药 新药。

深入研究资木瓜成分,探讨其成分对抗R A 的作用机制,为中药新药的研发提供实验基础。

近来有研究表明,M C 对各类细胞及疾病都有一 定的影响,如M C 可以促进辅助T (T helper ,T h )细 胞在脑膜中聚集,细胞因子分泌增加可提高脑炎的 风险[18]; M C 和嗜碱性粒细胞的相互作用会引发过 敏性炎症反应[19]; M C 在一定刺激下被激活发生脱 颗粒反应,释放P 己糖胺酶(P - hexosaminidase )、组 胺、肿瘤坏死因子 a (tumor necrosis factor a ,T N F -ot )、 类胰蛋白酶等炎症介质[2°],释放多种生物活性介质 与对应受体相互结合,会引发某些病理变化,进而导 致一些疾病的发生,如R A 、皮炎[21]、牙周炎[22]等疾 病。

而越来越多研究发现,M C 在R A 的早期发挥作 用[12],影响着R A 的全过程。

S A 是从资木瓜中提取 的有机酸成分之一,现代药理研究显示,其在抗菌、 抗炎、抗病毒及心脑血管系统等方面发挥较强的药 理作用[23]。

此外,软骨细胞分泌M M P 家族等蛋白 水解酶导致软骨降解[24]。

研究表明,M M P 家族与骨 侵蚀关系密切,是R A 关节破坏的重要因素,其水平 影响R A 的预后,是预测关节破坏的重要指标[25]。

M M P 家族几乎可以降解细胞外基质的所有成分,尤
6
4
A
(-J E/SUKIdi
B
(
1E /S 3T 9a .o -i ->l z v a :s
s lo d o /l-M N

其是Col2和G A G。

R A N K i y R A N K/O P G系统是联系 免疫系统紊乱与骨破坏的一个重要通路,S R A N K I7 O P G比值是骨破坏的经典指标[26]。

软骨细胞的功能 异常可能是R A关节软骨和骨破坏的主要原因,这暗 示M C与软骨细胞有着密不可分的潜在关系。

目前在M C到软骨细胞引发R A方面研究甚少,导致其相互作用机制不清,同时相关药物开发也没 有突破,基于这一现状,前期研究发现,S A对 R B L-2H3细胞以及原代大鼠腹腔肥大细胞(rat peritoneal mast cells,R P M C)具有显著的抑制脱颗粒 作用,但是并未深入探究S A对软骨细胞的影响,也 没有研究S A是通过何种机制作用软骨细胞的。

因此,本研究从抑制软骨组织损伤角度考虑,基于M C 与A C相互作用,探讨资木瓜活性成分S A抗R A的作用机制,为S A治疗R A提供有价值的实验依据。

本研究采用M T T法检测S A单独及S A处理后 R B L-2H3细胞的培养上清液对软骨细胞毒性的影响,结果显示S A单独及S A处理后R B L-2H3细胞培养上 清液对软骨细胞活性无显著影响,从而选择合适剂 量的S A及S A处理后R B L-2H3细胞培养上清液作用 于软骨细胞。

结果发现S A不直接参与影响软骨细胞 的活性,但活化后的R B L-2H3细胞上清液作用于软 骨细胞中,结果显示活化的上清液能够显著性增加 sR A N K L/0P G的比值和M M P13的含量,且C o l l O的表达显著性增加,C〇12和G A G表达降低,而S A处 理后的活化R B L-2H3细胞上清可显著减弱这种抑制 作用,阳性组中O P G的含量较正常组有所增加,而 未低于正常组其原因可能是软骨细胞过表达R A N K L 的同时刺激分泌相应的0P G保护软骨细胞。

即M C 与软骨细胞之间存在相互依赖关系,提示M C可能加 速增殖软骨细胞向肥厚软骨细胞的分化,而S A可以 逆转这一作用。

参考文献:
[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中
国医药科技出版社,2015: 61.
National Pharmacopoeia Committee. Pharmacopoeia of the People * s
Republic of China [ M]. Beijing:China Medical Science and
Technology Press, 2015:61.
[2]李世刚,陈燕.资木瓜多糖对小鼠佐剂性关节炎的作用及其机
制[J]•中国实验方剂学杂志,2011, 17(12): 159 -162.
Li S, Chen Y. Effect of Chaenomeles speciosa polysaccharide on
adjuvant arthritis in mice and its mechanisms [ J ] . Zhongguo Shi Yan
Fang Ji Xue Za Zhi, 2011, 17(12):159 - 162.
[3]薛芷筠.资木瓜活性物质提取及其抑菌特性研究[D].中南民族
大学,2018.
Xue Z. Study on extraction and antibacterial activity of active components
from Chaenomeles speciose[ D ]. South-Central University for
Nationalities, 2018.
[4]郑倩倩,董甜甜,李世刚,等.资木瓜中莽草酸对大鼠腹腔肥大
细胞脱颗粒及抗炎作用研究[J].中国免疫学杂志,2017,
33(7) :1035 -1038.
Zheng Q, Dong T, Li S, et al. Degranulation and anti-inflammatory
effects of shikimic acid in Chaenomeles speciosa on peritoneal mast
cells in rats[ J].Zhongguo Mian Yi Xue Za Zhi, 2017, 33 (7):1035 -1038.
[5]欧阳晴晴,赵进军,杨敏.骨髓源性肥大细胞对软骨细胞表达n
型胶原及搪胺多糖的影响[J].南方医科大学学报,2014,
34(5):669 -673.
Ouyang Q, Zhao J,Yang M. Effects of bone marrow- derived mast
cells on expressions of type II collagen and glycosaminoglycan in
co-cultured chondrocytes [ J ]. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao,
2014, 34(5) :669 -673.
[6]Croia C, Bursi R, Sutera D, et al. One year in review 2019:pathogenesis
of rheumatoid arthritis [ J]. Clin Exp Rheumatol, 2019, 37:347 -357.
[7]中华医学会风湿病学分会.2018中国类风湿关节炎诊疗指南
[J]•中华内科杂志,2018, 57(4): 242-251.
Society of Rheumatolc^y of Chinese Medical Association. 2018 Chinese
guideline for the diagnosis and treatment of rheumatoid arthritis [ J ].
Zhonghua Nei Ke Za Zhi, 2018, 57(4) :242 -251.
[8]Yang H, Liu W, Zhou X, et al. The association between RANK,
RANKL and OPG gene polymorphisms and the risk of rheumatoid
arthritis :a case-controlled study and meta-analysis [ J/O L ]. Biosci
Rep, 2019, 39 ( 6 ):BSH20182356. DOI:10. 1042/
BSR20182356. Print 2019 Jun 28.
[9]Kov6cs B, Vajda E, Nagy E E. Regulatory effects and interactions of
the wnt and OPG-RANKL-RANK signaling at the bone-cartilage
interface in osteoarthritis [ J/O L ]. Int J Mol Sci, 2019, 20( 18):4653. DOI:10.3390/ijm s2*******.
[10] Rivellese F, Mauro D, Nerviani A, et al. Mast cells in early rheumatoid
arthritis associate with disease severity and support B cell
autoantibody production [ J ]. Ann Rheum Dis, 2018, 77 ( 12 ):1773 -1781.
[11] Min H, Kim K, Lee S, et al. Roles of mast cells in rheumatoid
arthritis[ J]. Korean J Intern Med, 2020, 35(1) :12 -24.
[12] Rivellese F, Rossi F, Galdiero M, et al. Mast cells in early rheumatoid
arthritis [ J/O L]. Int J Mol Sci, 2019, 20 ( 8 ) :2040.
DOI:10. 3390/ijms20082040.
[13]陈先勇,郑倩倩,柳蔚,等•莽草酸抑制大鼠RBL-2H3细胞脱颗
粒和组胺释放[J].细胞与分子免疫学杂志,2017, 33(5):
656 -659.
Chen X, Zheng Q, Liu W, et al. Shikimic acid inhibits the d^ranulation
and histamine release in RBL-2H3 cells[ J].Xi Bao Yu Fen Zi Mian
Yi Xue Za Zhi, 2017, 33(5):656-659.
[14]王勇平,蒋垚.软骨细胞体外培养及鉴定[J].生物骨科材料与
临床研究,2012, 9(4):33 -35.
Wang Y, Jiang Y. Culture and identification of chondrocytes in vitro
[J].Sheng Wu Gu Ke Cai Liao Yu Lin Chuang Yan Jiu, 2012,
9(4):33 -35.
[15]王静,赵庆杰,卓小斌,等.类风湿性关节炎的治疗药物研究进
展[J].药学实践杂志,2019 , 37(6): 485 - 490.
Wang J,Zhao Q, Zhuo X, et al. Progress on therapeutic drugs for rheumatoid arthritis[ J]. Yao Xue Shi Jian Za Zhi, 2019, 37(6):485 -490.
[16]邹姘,鄢海燕.中药木瓜的化学成分和药理活性研究进展[J].
国际药学研究杂志,2019 , 46(7): 507 - 515.
Zou Y, Yan H. Chemical constituents and pharmacological activities of the traditional Chinese medicine Chaenomelis fructus:research advances[J]. Guo Ji Yao Xue Yan Jiu Za Zhi, 2019, 46(7):507 -515.
[17]张继红,李小妹,石孟琼,等.木瓜三萜联合美沙拉嗪对溃疡性
结肠炎临床疗效、炎症因子及肠黏膜屏障保护因子的影响[J].
中国临床药理学与治疗学,2018 , 23(10): 1165 -1173.
Zhang J, Li X, Shi M, et al. Effects of muguasantie combined with mesalazine on the clinical efficacy, inflammatory and intestinal
barrier protective factors of ulcerative colitis [ J ]. Zhongguo Lin Chuang Yao U Xue Yu Zhi Liao Xue, 2018,23(10) :1165 - 1173.
[18] Russi A, Walker-Caulfleld M, Guo Y, et al. Meningeal mast cell-T
cell crosstalk regulates T cell encephalitogenicity [ J ] . J Autoimmu, 2016, 73:100-110.
[19] Hsu C, Chhiba K, Krier-Burris R, et al. Allergic inflammation is
initiated by IL-33 -dependent crosstalk between mast cells and basophils [J/O L]. PLoS One, 2020, 15 ( 1):e226701.
DOI :10. 1371/joumal. pone. 022670.[20] Hou Y, Ji K, Sun Y, et al. CDK4/6 inhibitor palbociclib suppresses
IgE-mediated mast cell activation [ J/O L ]. J Transl Med, 2019, 17(1):276. DOI:10. 1186/sl2967 -019-2026-9.
[21 ] Hao Y, Peng B, Che D, et al. Imiquimod-related dermatitis is mainly
mediated by mast cell degranulation via Mas-related G-protein coupled receptor B2 [J/O L]. Int Immunopharmacol, 2020, 81:106258.
DOI:10. 1016/j. intimp.2020. 106258.
[22 ] Shahsavari M, Azizi M, Arbabi K. Expression of mast cell in aggressive
periodontitis[ J]. Minerva Stomatol, 2020, 69(3) :127 -132. [23]张迎,刘军海,刘燕飞,等.八角莽草酸提取、分离、纯化及其
功能性研究进展[J].粮食与油脂,2012, 25(2): 45 -49.
Zhang Y, Liu J,Liu Y, et al. Progress on textraction, purification and functionality of shikimic acid[ J]. Liang Shi Yu You Zhi, 2012, 25(2) :45 -49.
[24] Mehana E, Khafaga A, H-Blehi S. "Hie role of matrix metalloproteinases
in osteoarthritis pathogenesis:An updated review[ J/O L] . Life Sci, 2019,234:116786. DOI:10. 1016/j. lfs.2019. 116786.
[25] Kanai T, Kondo N, Okada M, et al. The JNK pathway represents a
novel target in the treatment of rheumatoid arthritis through the suppression of MMP-3[J/OL]. J Orthop Sui^ Res, 2020, 15( 1) :87.
DOI:10. 1186/sl3018 -020-01595 -9.
[26] Tobeiha M, Moghadasian M, Amin N, et al. RANKLyRANK/OPG
pathway:a mechanism involved in exeicise-induced bone remodeling [J/O L]. Biomed Res Int, 2020, 2020:6910312. DOI:10. 1155/ 2020/6910312.
Shikimic acid extracted from Chaenom eles speciosa reduces chondrocyte differentiation by inhibiting RBL-2H3 cell degranulation
CHEN Guiting,ZHENG Qianqian,YU Jie,YAN Mengzhen,ZHOU Tingting,CAO Houping,LI Shigang*
Three-Level Laboratory for Traditional Chinese Pharmacologic (Tumor) Research, Medical College, China Three Gorges University, Yichang 443002, China
* Corresponding author, E-mail:**************
[A b s tr a c t] Objective To investigate the reducing effects of shikimic acid from the total extract of Chaenomeles speciose on the differentiation of chondrocytes into hypertrophic chondrocytes by inhibiting RBL-2H3 cell degranulation. Methods The chondrocytes were identified by toluidine blue staining and tryptase immunohistochemical staining. The chondrocytes were divided into normal chondrocytes control group, C48/80 activated RBL-2H3 cell culture supernatant treatment group, 3, 10 and 30 pg/mL SA activated RBL-2H3 cell culture supernatant treatment groups. The toxicity of SA and RBL-2H3 cell supernatant were detected by MTT assay. Western blotting was used to detect the expression of collagen type n (Col2) and collagen type X(CollO) in chondrocytes. The levels of matrix metalloproteinase 13 (M M P13), soluble nuclear factor B receptor activated protein ligand ( sRANKL) and bone protective factor (〇PG ) were determined by ELISA, and glycosaminoglycan polysaccharide (GAG) were tested by dimethylmethylene blue (DMB) colorimetry. Results (0 〜30) pg/mL SA had no significant effects on the growth of chondrocytes. Compared with the C48/80 activated RBI-2H3 cell supernatant treatment group, the expression of Col2 and GAG proteins increased significantly, while the expression of CollO and MMP13 and the ratio of sRANKl_/OPG decreased significantly in the SA treatment groups in a dose-dependent manner. Conclusion SA can effectively reduce the differentiation of chondrocytes into hypertrophic chondrocytes by inhibiting RBL-2H3 cell degranulation. [Key words] Chaenomeles speciosa;shikimic acid (S A) ;RBL-2H3 cells;chondrocytes;differentiation。

相关文档
最新文档