・142・ 实用肝脏病杂志2017年3月第20卷第2期J Prac Hepatol,Mar.2017.Vo1.20 No.2 ・实验性肝炎・ AcSDKP体外抑制脂多糖诱导的小鼠RAW264.7巨噬细胞 促炎功能研究 ;I: 李兵航,李梦婷,何玲楠,周达,白洁,丁永年,陈源文,范建高 【摘要】目的探讨N一乙酰一丝氨酰一天门冬酰一赖氨酰一脯氨酸(AcSDKP)对小鼠RAW264.7巨噬细胞促 取小鼠RAW264.7巨噬细胞体外培养,分为对照组、脂多糖(LIPS)组和LPS加不同浓度的 炎功能的影响。方法AcSDKP(1 nmol,【J、l0 nmo儿和100 nmol/L)处理组。采用荧光定量PCR法检测细胞肿瘤坏死因子(TNF)一0【、白细 胞素(IL)一1 3、1IT广6和诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)mRNA相对水平;使用Transwell小室检测RAW264.7细胞的 趋化能力;采用Western blot法检测细胞iNOS、磷酸化的蛋白激酶复合体抑制物(p—IKK)、磷酸化的K B抑制蛋白 (p—IKB)和磷酸化的P65(p—P65)蛋白表达水平。结果LPS处理组TNF—ot、IL一1 p和IL_6 mRNA水平显著高于 对照组【分别高出(41±2.1)倍、(1073±80.8)倍和(1726±110.2)倍,P<O.01】;AcSDKP(10 nmo]]L和100 nmol/L)处 理组TNF一0【水平显著低于LPS处理组【分别降低19.0%和39.3%,P<0.01】;AcSDKP(1 nmol/L、10 nmol/L和100 nmol/L)处理组IL一1 B水平显著低于LPS处理组【分别降低22.08%、35.8%和38.2%,P<0.01】;AcSDKP(1 nmol/L、 10 nmol/L和100 nmol/L)处理组IL一6水平显著低于LPS处理组【分别降低15.8%、35.7%和43.3%,P<0.01】;LPS处 理组穿过小室的细胞数为(136±5.3)个/HP,显著高于对照组【(64±5.3)个/HP,P<0.01】j而AcSDKP处理组穿过小 室的细胞数【分别为(105±4.8)、(85.3--i5.0)和(73.7±5.6)个/liP】,显著低于LPS组【(136±5.3)个/HP,P<O.05】;LPS 处理组iNOS mRNA和蛋白表达水平显著高于对照组【分别为(21±2.5)倍和(5.9±0-4)倍,P<0.01】,而AcSDKP处 理组iNOS mRNA显著低于LPS处理组【分别降低37.8%、23_3%和33.1%,P<O.05】;在10 nmo1]L和100 nmol/L浓 度AcSDKP处理组,两种蛋白水平显著低于LPS处理组【分别降低27.O%和40.2%,P<0.05】;LPS处理组p-IKK、 p—I K B和p-P65表达量均显著高于对照组【分别为(25.9±4.8)倍、(9.5±0.6)倍和(2.1±0.2)倍,P<0.01】,而 AcSDKP(10 nmol/L)处理组三者水平较LPS处理组显著下降【分别为42.5%、17.8%和29.7%,P<0.05 o结论AcSDKP 可抑制LPS诱导的小鼠RAW264.7巨噬细胞的炎症反应,这~效应可能与阻断IKK/I K B/NF—K B通路有关。 【关键词】RAW264.7巨噬细胞;N一乙酰一丝氨酰一天门冬酰一赖氨酰一脯氨酸;炎症因子;NF—K B;体外 DOI:10.3969 ̄.issn.1672—5069.2017.02.005 Inhibitory effect of AcSDKP on the proinflammatory profiles induced by fipopolysaccharides in a mouse RAW264.7 macrophage cell fine in vitro Li Binghang,Li Mengting,He Lingnan,et a1.Department of Gastroenterology,Xinhua Hospitd,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200092,China [Abstract]Objective To investigate the effect of N—acetyl-seryl-aspartyl-lysyl-protine(AcSDKP)on mouse RAW264.7 macrophage cell line.Methods RAW264.7 mouse macrophage cells were cultured in vitro.Cells were divided into five groups,namely the control group(vehicle only),lip0polysaccharides(LPS)group(LPS only),and AcSDKP intervention groups(LPS plus AcSDKP at 1 nmol/L,10 nmol/L and 100 nmol/L).The mRNA levels of tumor necrosis factor-or(TNF-c ̄),interleukin(IL)-113,IL一6 and inducible nitric oxide synthase(iNOS)were measured by real—time RT—PCR.The chemotactic motility of RAW264.7 cells was detected by using Transwell assay.Western blot was performed to determine the iNOS,phosphorylated inhibitor of KB protein kinase complex (p-IKK),phosphorylated inhibitor of KB(p-IKB)and 基金项目:国家自然科学基金项目(编号: 81260081181170410);上海市卫生系统优秀青年人才培养计划项目 (编号:XYQ2011010) phosphorylated P65(p-P65)expression.Results The mRNA levels of TNF一0【.IL一1B and IL一6 in LPS group were increased by(41±2.1),(1073 ̄80.8)and 作者单位:200092上海市交通大学医学院附属新华医院消 (1726 ̄1 10.2)folds compared with in control group, respectively(P<0.01):the TNF一ⅨmRNA levels in AcSDKP (1 nmol/L.10 nmol/L and 100 nmo1/L) treatment groups were decreased by 8.1%(P>0.05), 化内科(李兵航,李梦婷,何玲楠,周达,陈源文,范建高);医科 大学第二附属医院消化内科(白洁,丁永年) 第一作者:李兵航,男,3O岁,硕士研究生。主要从事脂肪性肝 病与肝纤维化形成机制研究。E—mail:binghangsj1i@163.corn 通讯作者:陈源文,E—mail:shsmus@263.net 19.0%(P<O.01)and 39-3%(P<0.01),respectively as compared with in LPS group,IL一1 B were decreased 20l7年3月第20卷第2期JPrac Hepatol,Mar.2017.Vo1.20 N0.2 ・143・ by 22.0%,35.8%and 38.2%,respectively,(P<0.01),and IL一6 were decreased by 15.8%,35.7%and 43_3%, respectively(P<O.O1);The migrated cell counts across the chamber membrane in LPS group(136+5.3)me were signiifcantly higher than those in control group[(64±5.3),P<0.01],however,the cell counts in AcSDKP treatment groups [(105-+4.8)/HP,(85.3±5.0)/HP and (73.7±5.6)/HP,P<0.05]were signiifcantly lesser than those in LPS group (P<O.05);The mRNA and protein levels of iNOS were increased by (2 1±2.5)and (5.9±0.4)folds compared with those in the control group,However,the mRNA levels of iNOS in AcSDKP treatment groups were decreased by 37.8%,23I3%and 33.1%,respectively,and their protein levels were decreased by 270%and 40.2% .( P<0.01)at the concentration of 10 nmoYL and 100 nmol/L of AcSDKP intervention;Relative levels of p—IKK,p— IKB and p-P65 protein in LPS group were increased by(25.9±4.8),(9.5±0.6)and(2.1±0.2)folds,respectively, as compared with those in control group;After AcSDKP(10 nmol/L)treatment,these protein levels were decreased by 42.5%(JP<0.01),17.8%(P<0.05)and 29.7%(P<O.05),respectively,than those in cells treated with LPS alone. Conclusions AcSDKP exhibits a signiifcant inhibitory effect oH the proinflammatory profiles induced by LPS in mouse Raw264.7 macrophages in vitro,and this effect may be related to the blockage of the IKK/IKB/NF—KB signaling pathway. 【Key words 1 RAW264.7 macrophages;N—acetyl-seryl—aspartyl-lysyl—pr01ine;Innammatory cytokines;Nuclear factor—KB;In vitro 肝纤维化是各种原因引起的慢性肝损伤后细 胞外基质(extracellular matrix,ECM)过度沉积在肝 脏的病理』生过程【l1。目前认为,ECM主要由慢性炎症 状态下激活的肝星状细胞(hepatic stellate cell, AcSDKP抗肝纤维化的防治提供进一步的基础研究 依据。 1材料与方法 1.1细胞与试剂小鼠RAW264.7巨噬细胞系购自 HSC)产生,而巨噬细胞向肝内趋化、活化和分化或 肝内库普弗细胞激活是慢性肝内炎症、HSC激 中国科学院上海细胞库。DMEM高糖培养基、青霉 素一链霉素和胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)购 自Gibco公司;LPS和卡托普利(captopril)购自 Sigma Aldrich公司;AcSDKP购自瑞士Bachem公 活、炎性细胞因子分泌和ECM产生的重要因素 3】。 如何减少病理状态下肝内巨噬细胞即库普弗细胞 的促炎功能是抑制肝内慢性炎症及HSC活化的关 键。N一乙酰一丝氨酰一天门冬酰一赖氨酰一脯氨 酸(AcSDKP)是内源性乙酰化四肽化合物,广泛存 司;实时定量聚合酶链式反应(RT—qPCR) ̄I物由上 海生工生物工程股份有限公司合成;Trizol、逆转录 试剂盒和RT—qPCR试剂盒均购自Takara公司;抗 在于哺乳动物体液和组织。AcSDKP是最早作为造 血系统的一种生理性生长抑制因子被发现凹。随着 研究的不断进展,发现AcSDKP具有促进血管新 诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitirc oxide synthase,iNOS)多克隆抗体购自ABCAM公司,其 他一抗均购自Cell Signaling Technology公司;HRP 生、肿瘤细胞增殖、抑制炎症和抗器官纤维化 等广泛的作用 ,其中抑制炎症和抗器官纤维化在 近年来尤其得到重视 。本研究团队前期研究发现, 在四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠肝组织AcSDKP 标记的山羊抗小鼠和抗兔IgG购自江苏碧云天生 物科技研究所。 1.2小鼠RAW264.7巨噬细胞的培养和LPS诱导 RAW264.7炎症模型的建立取小鼠RAW264.7巨 噬细胞,培养于含10%FBS、100 Iu/ml青霉素和 100 mg/ml链霉素的DMEM培养基中,在37℃、5% 含量显著降低㈣,维持肝内生理水平的AcSDKP可 减轻四氯化碳诱导的大鼠肝脏炎症和纤维化反应, 该作用与AcSDKP抑制HSC的活化和抑制其分泌 促纤维化和炎性细胞因子有关[81。但是,AcSDKP是 否也影响肝脏慢性炎症或能否库普弗细胞仍 未见报道。本研究在小鼠RAW264.7巨噬细胞系, CO 培养箱中培养。将1×10 个RAW264.7巨噬细 胞接种于6孔板,过夜贴壁后加入含LPS(1 g/m1) 的新的完全培养基,放入培养箱中继续培养3 h, 检测细胞肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, 应用脂多糖(1ip0polysaccharide,LPS)诱导其活化, 观察了AcSDKP对其炎症反应的影响,为以后应用 TNF)一 、白介素(interleukin,IL)一6和IL一1 B mRNA水平。 ・144・ 肝脏病杂志2017年3月第20卷并 2期 旦 o2, !. Q !: !: : 1.3 AcSDKP处理LPS诱导的RAW264.7巨噬细 胞将1 X 106个RAW264.7巨噬细胞接种于6孔 培养3 h,收集细胞。 1.4细胞炎症因子mRNA测定取上述处理细胞, 板,实验分为对照组、LPS组和LPS加不同浓度的 AcSDKP(1 nmol几、10 nmol/L和100 nmol/L)处理 应用Trizol法提取细胞总RNA,将mRNA逆转录合 成cDNA,利用cDNA进行RT—qPCR(Biosystems 7500 Real—time PCR system,美国),基因相对水平 组。过夜贴壁后,各组均换成含有1 mol/L卡托普 利(防止AcSDKP被血清血管紧张素转化酶快速降 解)的新的完全培养基,在LPS组和LPS加 AcSDKP处理组均另加入LPS(1 g/m1),在LPS加 AcSDKP处理组再加入相应浓度的AcSDKP。继续 以RQ值(2-^ cr)表示,以GAPDH为内参,计算目 的基因TNF—Ot、IL一1 B、IL一6和iNOS mRNA相 对水平。实验中所用引物序列见表1。 表1 引物序列以及产物长度 1.5 RAW264.7巨噬细胞趋化能力测定按照文献 制物(p-IKK,1:1000)、抗蛋白激酶复合体抑制物 (IKK,1:1000)、抗磷酸化的K B抑制蛋白(p—I K B, 1:1000)、抗K B抑制蛋白(I K B,1:1000)、抗磷酸化 的P65(p-P65,1:1000)和抗P65(1:1000)抗体,4℃ 孵育过夜,与HRP标记的二抗结合,采用增强化学 发光法(Bio—Red,美国)显色。应用Image Lab3.0软 件对目的条带进行灰度分析,以GAPDH为内参,对 目的蛋白进行标准化测定。上诉各实验均重复三 次,取均值。 1.7统计学分析 应用SPSS 20.0(SPSS Inc., 报道并稍做调整进行【“】。在24孔板中加入含有1 mol/L卡托普利的完全培养基600 l,将 Transwell小室(Corning,美国)放人对应的孔中,然后 在小室内接种7.5×10 个RAW264.7巨噬细胞,培 养3 h,弃去小室内的培养基,加入无血清培养基,加 入LPS和AcSDKP,实验分组如1-3所述,放入培养 箱继续培养24 h,用4%多聚甲醛固定细胞,用棉签 擦去小室内细胞,经结晶紫染色,拍照、计数Leica DMI3000B,德国1。结果以200倍镜下每孔随机5个 视野平均细胞数表示。 Chicago,USA)统计软件进行统计处理,计量资料以 ( )表示,采用单因素方差分析进行显著性检验,多 组比较采用LSD检验,组问比较采用t检验,P<0.05 被认为有统计学意义。 2结果 1.6 iNOS和NF—K B信号通路蛋白表达的检测采 用免疫印迹法,细胞处理同上1-3所述,培养30 airn,用含有蛋白酶抑制剂(碧云天)和磷酸酶抑制 剂(Roche)的RIPA蛋白裂解液,冰上裂解30 min, 14000 r/m,4 ̄C离心20 min,取上清液,分装后冻存 于一80℃冰箱。采用BCA法(碧云天)测定蛋白浓 度。取等量的蛋白,行SDS—PAGE电泳,将蛋白转移 2.1 AcSDKP能有效降低LPS诱导的RAW264.7巨 噬细胞炎症因子mRNA水平RAW264.7巨噬细胞 经LPS刺激3 h后,TNF—o【、IL一1 B和IL一6 mRNA 到PVDF膜,用5%脱脂牛奶室温封闭2 h,分别加 入抗iNOS(1:800)、抗磷酸化的蛋白激酶复合体抑 水平分别较对照组升高(40±2.1)、(1072±80.8)和 (1725±110.2)倍,差异具有统计学意义(P<0.01): 戈JH肝脏 朵忠2()l7 q-3门第20毪 2期J,h“・He1)ato,,Mal-.2017.Vll1.20 No.2 ・145・ 在给 LPS刺激的同时分别加入AcSDKP(1 nmol/L、l0 nmol/l 和lO0 nmol/L)处理,TNF一仅水 2.2 AcSDKP能抑制RAW264.7巨噬细胞的趋化活 性LPS组穿过小室的细胞数为(136.0±5.3)个 平较lJl,s组分别降低了8.I%(P>O.05)、19.0% (P<O.01)不1l 39.3%(P<O.O1,图1A);II 一l 13水平较 /HP,显著高于对照组的(64±5.3)个/HP(P<O.01); AcSDKP(1 nmol/L、10 nmol/I 和l00 nmol/L)处理 I Ps组分别降低丫22.0%、35.8%和38.2%,差异均 具有统计学意义(P<0.0l,网lB);IL一6水平较LPS 组穿透的细胞数分别下降为(105 4-4.8)个/HP、 (85.3±5.0)个/HP和(73.7±5.6)个/HP,均显著低 于LPS组(P<O.01,图2)。 组分别降低了l5.8%、35.7%和43.3%,差异均具有 统计学意义(P<O.0l,图1c)。 A :; TNF-a B C -三0 ≈ 0 ; 曩 三 ‘ Z t 三 t Z 蕾 Z 卫 E E E 『皋1 l各fHf¥胞TNF—oc、IL一1 B和L-6 mRNA水平比较 与对照组比, :P<0.05; :P<0.01 一--.:3.7'y-; :LPS LPS+Ac1 0nM LPS4-Ac1 00nM LPS+Ac1 nM 工 厂] rl n n 割2 AcSDKP抑制小鼠RAW264.7 1 噬细胞趋化能力(200×,罔Ifl标 为100 M) 与对照纰比,{:P<O.05; :P<O.0I 2.3 AcSI)KP对细胞iNOS和NF—K B信号通路的 影响 【 PS刺激RAW264.7巨噬细胞后iNOS mRNA和赁l 1表达水平较对照组分别升高(20±2.5) 倍干¨(4.9±0.4)倍,差异均具有统计学意义(P<0.01); 给予 SDKP(1 nmol/I 、l0 nmol/L和100 nmol/L)处 nmol/L浓度处理,其抑制作川不明显;LPS组细胞 p-IKK、P—I K B和p-P65表达量分别比对照组增高 (24.9±4.8)倍、(8.5±0.6)倍和(1.1 4-0.2)倍,差异均 具有统计学意义(P<0.O1);加入l0 nmol/L AcSDKP 处理后.细胞p-IKK、P—I K B和p-P65表达较LPS 理后,iNOS mRNA水平较LPS组分别降低了 37.8%、23.3%和33.1%,差异具有统计学意义 (P<O.05,冈3 A);经10 nmol/L和100 mnol/L浓度 处理组下降了42.5%、l 7.8%和29.7%,差异均具有统 计学意义(P<0.05);经100 nmol/I 浓度AcSDKP处 理后,细胞p—I K B和P—P65表达下降了18.1%和 45.7%,差异均具有统计学意义(P<O.05);在l nmol/[ 浓度处理组.其抑制作用不明 (图3 c、D、E、F)。 A SDK1,处理细胞iNOS蛋白水平降低了27.0%和 40.2%,第肄具有统计学意义(P<O.05,冈3 B),而经l ・146・ 2017年3月第2O卷第2期C p_lKK IKK p4xB IKB JPrac Hepatol,Mar.2017.Vo1.20 糯 自 镌 酶饕蟛黪 GAPDH F 一 图3 AcSDKP对小鼠RAW264.7巨噬细胞iNOS和NF—K B信号通路蛋白表达的影响 A:在LPS刺激的同时给予AcSDKP(1 nM、10 nM和100 nM)处理细胞iNOS mRNA水平;B:在LPS刺激的同时给予 AcSDKP(1 nM、10 nM和100 nM)处理细胞iNOS蛋白水平;c:Western blot检测p-IKK/IKK、P—I K B/I K B和p-P65/P65蛋白 表达;D~F:Western blot检测结果的条带灰度值定量分析 IKK:蛋白激酶复合体抑制物;I K B:磷酸化的.c B抑制蛋白 与对照组比, :P<O.05; :P<0.01 3讨论 白一1表达减少可能是巨噬细胞减少的一个原因【81, 但AcSDKP是否可以直接作用于巨噬细胞,抑制其 趋化和活化等促炎表型,目前并未明了。本研究通 过体外实验,直接观察了AcSDKP对RAW264.7巨 噬细胞炎性细胞因子分泌、趋化能力等功能的影 响。结果显示,LPS激活的RAW264.7巨噬细胞具有 很强的炎性细胞因子分泌和趋化能力,给予 炎症反应在肝纤维化的发生、发展和转归方面 都起着重要的作用,一定程度上的炎症反应是组织 生理性修复所必需的,但过度的炎症反应导致病理 性修复,造成ECM过度沉积 。肝内库普弗细胞是 目前认识的肝脏组织中重要的慢性炎症效应细胞, 在各种肝脏损伤的诱因下被激活 3】,激活的库普弗 细胞一方面招募更多的炎症细胞(包括循环单核巨 噬细胞)游走到损伤部位并活化,另一方面分泌炎 症因子,加重损伤部位的炎症反应。通过阻断单核 巨噬细胞的趋化和炎症因子的分泌来减轻损伤部 位的炎症反应显得尤为重要。 AcSDKP后,巨噬细胞TNF—o【、IL一1 B和IL一6等炎 性细胞因子mRNA水平下降,细胞趋化能力明显受 到抑制,说明AcSDKP可以直接作用于巨噬细胞, 降低其促炎功能,而这也可能是以往研究中观察到 组织中炎症细胞浸润减少的重要机制[14,t8]。最近, Zhu et al研究团队证实AcSDKP可以抑制TNF— AcSDKP是内源性乙酰化四肽化合物。研究证 实,AcSDKP在不同的动物实验模型中具有抗炎和 抗纤维化作用。AcSDKP可以抑制高血压动物心脏 和肾脏炎症细胞的浸润,在心肌梗死后心力衰竭动 诱导内皮性白细胞的胞间黏附分子(ICAM)一1表 达,可能解释了AcSDKP可以降低巨噬细胞趋化能 力的另一种机制[191。 物也有同样的作用 研。AcSDKP同样也减少了Ⅱ型 血管紧张素诱导的高血压动物动脉管壁巨噬细胞 浸润的数量 。本研究团队先前也证实AcSDKP可 以减少四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠肝内CD45 炎 NF—K B信号通路激活是重要的炎症反应机制 之一,阻断该通路的激活是探索许多慢性炎症性疾 病临床治疗方法的重要方向『加.2l1。LPS可以结合到巨 噬细胞表面的Toll样受体(TLRs,主要是TLR4),激 活IKK,激活的IKK使I—K B磷酸化或者降解,游 症细胞数量网,我们认为病变器官单核细胞趋化蛋 实用肝脏病杂志2017年3月第2O卷第2期JPracHep毗・l,Mar.2017.Vo1.20No.2 ・147・ 离出的NF—K B进入核内,促进iNOS和炎性细胞 因子如TNF—oL、IL—l B和IL一6等的转录[22-2A]。本研 究发现AcSDKP下调巨噬细胞TNF—ot、IL一1 B和 IL一6表达的同时,也显著减少了LPS诱导的巨噬细 [11]Haase—Kohn C,Wolf S,Herwig N,et a1.Metstaatic potentila of B16一F10 melnoma celals is enhanced by extracellular S100A4 derived from RAW264.7 macrophages.Biochem Biophys Res Commun 2014,446(1):143—148. [12]Zimmermann HW,Tacke F.Modiifcation of chemokine pathways and immune cell infiltration as a novel therapeutic approach in liver inflammation and fibrosis.Inflmm Alalergy Drug Targets, 胞内iNOS mRNA及其蛋白表达水平,同时伴随 p-IKK、P—I K B和p-P65蛋白水平的显著下调,表 明AcSDKP可能通过抑制NF—K B通路来发挥作 用,而这一结果也得到以往文献的支持【 ,25]。但 AcSDKP是直接抑制NF—K B通路还是通过其它信 号通路,比如AMP活化蛋白激酶/沉默信息调节因 子(SIRT)一1通路而间接抑制NF—K B通路,还有待 2011,10(6):509—536. [13]邵小娟,张艳梅,魏艳玲,等.NASH患者脂肪组织巨噬细胞计 数的变化.实用肝脏病杂志,2013,16(6):502—504. 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