新拟复方中药抗氧自由基诱导兔髓核细胞凋亡的机制研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chuanqi2009444
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椎间盘退变(Intervertebral Disc Degeneration,IDD)是导致下腰痛的主要因素,而椎间盘组织中髓核细胞(Nucleus Pulposus Cells,NPCs)过度凋亡是引起IDD的根源。因此,抑制NPCs凋亡则能从根本上缓解和治疗下腰痛。氧化应激是诱导NPCs凋亡的一个重要因素,目前已有研究表明复方中药(Compound Traditional Chinese Medicine,CTCM)具有抗氧化应激保护NPCs的作用。近年来,CTCM因其毒副作用小、治疗效果好、而且价格低廉(因中药材来源广泛)等特点逐渐引起世界各国重视。然而,CTCM是通过何种途径调控氧化应激达到抗NPCs凋亡的研究鲜有报道。因此,本研究尝试通过构建兔髓核细胞氧化应激模型来探讨CTCM是如何通过线粒体通路保护NPCs的。  本研究的主要内容包括以下四个方面:兔NPCs的提取鉴定纯化培养、CTCM有效成分的提取、H2O2诱导兔NPCs凋亡和CTCM对NPCs凋亡保护机制的研究。第一部分为兔NPCs的分离、鉴定、纯化、培养,在NPCs提取中本实验采用序贯消化法。首先用胰蛋白酶将组织块消化为絮状,再用Ⅱ型胶原酶消化包围在NPCs周围的Ⅱ型胶原蛋白,然后通过甲苯胺蓝和Ⅱ型胶原免疫组化鉴定。第二部分为CTCM有效成分的提取。首先通过水煎煮提取基础液,然后通过水提醇沉浓缩,去除杂质得到浓缩液,最后鉴定CTCM提取液对NPCs毒性。第三部分为H2O2诱导兔NPCs凋亡构建氧化应激模型。将第二代NPCs分为七组:空白对照组、其他六组分别以终浓度为100、200、300、400、500、1000μM/LH2O2的培养基处理24h,后用细胞增殖试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)检测细胞活性。然后将第二代NPCs分为7组,分别为:空白对照组(不经过H2O2处理),实验组分别用含有300μM/L的H2O2培养液培养1、3、6、12、24、36h后做CCK-8检测每组细胞活性。第四部分是CTCM对H2O2诱导NPCs凋亡的影响。将活性良好的NPCs分为四组:分别为空白对照组(不加H2O2也不加CTCM)、CTCM组(200μg/mL)、H2O2组(300μM/L)、CTCM(200μg/mL)+H2O2(300μM/L)组,然后通过CCK-8检测CTCM对H2O2诱导NPCs凋亡活性的影响、JC-1染色后行流式细胞仪检测各组线粒体膜电位的变化、流式细胞仪检测各组细胞内ROS含量变化;最后通过RT-PCR检测各组细胞内与调控凋亡有关的因子Bax、BcL-2、Caspase-3以及哺乳动物雷帕霉素受体蛋白(Mammalian Target of Rapamyein,mTOR)的基因表达情况。  实验结果表明:序贯消化法能够从兔髓核组织中有效的分离出细胞,经鉴定为NPCs;细胞数量较多、活性良好,倒置显微镜下观察,兔原代NPCs呈不规则圆形,贴壁较慢、呈岛状分布,传代培养细胞贴壁速度、生长增殖速度显著提高,能够满足后续实验要求。CTCM经煎煮获得基础液,水提醇沉除去杂质后细胞毒性实验显示无毒性;不同浓度H2O2处理兔NPCs后,对细胞活性影响较大。随着H2O2浓度的增加,细胞活性呈现出明显下降的趋势,表明成功构建了氧化应激模型。CTCM能够显著提高H2O2诱导的NPCs活性并呈浓度依赖性,CTCM能够有效抑制H2O2诱导的NPCs凋亡,提高线粒体膜电位、清除氧自由基,下调Bax、Caspase-3、上调BcL-2、mTOR基因表达水平,从而起到对NPCs的保护作用。为治疗治疗下腰痛提供中医治疗的理论依据和实验支持,并提示抑制NPCs凋亡是治疗椎间盘退变疾病的方法之一。
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