六味地黄丸提取物对小鼠支持细胞体外增殖的影响
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL.24 NO.6 时珍国医国药2013年第24卷第6期 K562细胞的抑制作用[J].西安医科大学学报,2002,23(3):217. NG一108细胞株是由Amano博士等通过用小白鼠的神经胚 胎母细胞瘤(neuroblastoma)与大白鼠神经胶质细胞瘤(glioma)细l 5 j 段炳南,陈庆林.绞股蓝总皂甙对小鼠腹腔巨噬细胞内酶活性及吞 胞杂交融合而成的神经肿瘤株。这种杂交细胞能无限地继代繁 殖,能合成并释放乙酰胆碱递质,具有神经细胞的突起,具有正常 [J].中国药业,2006,15(6):46. 神经细胞所具有的离子通道及酶等 。因此具有胆碱能特性 … 陈几香,张建国,张莉,等.绞股蓝总皂苷保肝作用实验研究[J]. 的NG一108细胞作为神经细胞模型,能较好地模拟AD的病理改 中国药业,2007,16(13):7. 噬功能的影响[J].江西医学院学报,2007,47(3):38. 黄雪萍.绞股蓝总苷与辛伐他汀治疗原发性高脂血症的疗效比较 变。因此我们通过观察绞股蓝四个部位的提取物对NG一108细 r ] 韦登明,饶广勋,杨文辉.绞股蓝总甙对实验性脑缺血损伤的保护 胞的增殖影响发现:绞股蓝正丁醇部位相对于水提取部位、石油 作用[J].中药药理与l临床,2005,21(1):2O. 醚部位、乙酸乙酯部位而言,对NG一108细胞比较敏感,这可能『9] 姚柏春,袁华,黄翔,等.绞股蓝对海马注射Ap。一4。大鼠脑内细 与其相对其他部位所含有皂苷类成分较多有关。绞股蓝正丁醇 胞周期蛋白表达和钙稳态变化的影响[J].中国病理生理杂志, 部位在5~80 ml浓度时,均可促进细胞生长,而在80 ml 2006,22(8):1618. 与空白对照组比较,无显著性意义。绞股蓝正丁醇部位的含药血[1o] 齐刚,杨程,张莉,等.绞股蓝总皂苷对血管性痴呆大鼠海马 清在对NG一108细胞作用中,在10%和20%这两个剂量对NG 108细胞均有促进其生长作用,其中10%剂量与空白血清组比 较,有显著性差异。虽然实验筛选结果表明,绞股蓝正丁醇部位 一一氧化氮合酶阳性神经元及核酸的保护作用研究[J].中国临床康 昌,等.绞股蓝对老年性记忆减退和视觉诱发 复,2O04,8(28):6257. 秦震,盛l_ 周毅力,对NG一108细胞增殖有较好的作用,但其作用机制还有待进一 , 步研究。 电位的影响[j].温州医学院学报,1991,(1):17. hybrid cell line as a model neuronal system『M 1.In Cellullar Neurobi— ology A Practical Approach,edited by Chad J,Wheal H,Oxford Univer- sity Press,1992:75. ty RJ,Robbins J.Bmwn DA.NG108—15 neuroblastomaxglioma lZ Docherl参考文献: [1]陈武,邹盛勤,吴晓春,等.绞股蓝无糖口含片的制备工艺研究 [J].食品科学,2008,29(3):245. _l Hu Q,Shi YL.Characterization of all inward—rectifying potassium cur- rent in NG108—15 neuroblastomax glioma cells[M].Pfluger"s Arch [2]刘青青,吴景东.绞股蓝提取液对自然衰老影响的实验研[J].辽宁 Eur J Physiol,1997,433:117. 中医药大学学报,2008,10(6):203. Shi YL,Fumya K,Wang WP,et a1.Toosendanin induced Ca¨con— [3]刘侠,汪平君,许伏新.绞股蓝总皂苷抑制小鼠Lewis肺癌生长与 _J斗。 ductance increase in neuroblastoma glioma hybrid cells[J].Chi Sci 提高免疫力研究[J].安徽中医学院学报,2001,20(1):43. [4]徐长福,王冰,任淑婷,等.绞股蓝总皂甙对小鼠S180肉瘤及 Bull,1993,38:1489. ’ /\ 味地黄丸提取物对小鼠支持细胞体外增殖的影响 王庆忠,王东方,刘慧莲,冯道俊,王汉海,郭祖宝 261061) (山东省高校生物化学与分子生物学重点实验室/潍坊学院生物与农业工程学院,山东潍坊摘要:目的探讨六味地黄丸提取物对小鼠支持细胞体外增殖的影响。方法通过形态学观察、MTI"法检测细胞活力、 TUNNEL法检测细胞凋亡指数和Brdu标记法检测细胞增殖活性等研究5个不同浓度的六味地黄丸提取物对小鼠支持细 胞体外生长和增殖的作用。结果当用20 mg/L以上的六味地黄丸提取物处理培养的小鼠支持细胞时,TENNEL法获得 的细胞凋亡指数、MTI"法测得的细胞生长抑制率和Brdu标记法测得的细胞增殖率与对照组相比有显著差异,并呈剂量 依赖效应;细胞形态观察结果也证实这一现象。结论六味地黄丸提取物以剂量依赖方式促进体外培养的小鼠支持细胞 的增殖,抑制细胞凋亡,可能通过促进支持细胞的增殖与活性促进精子发生。 关键词:六味地黄丸;提取物; 支持细胞;增殖; 小鼠 D0I标识:doi:10.3969/i.issn.1008-0805.2013.06.032 中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2013)06-1363-03 Effects of extracts from Liuwei dihuang Pill on the proliferation of mouse Sertoli cells WANG Qing—zhong,WANG Dong—fang,LIU Hui-lian,FENG Dao-jun,WANG Han—hai,GUO Zu-bao (Key Laboratory of biochem ̄try and molecular biology in university of Shandong province(College of bio—engi— neering and agriculture,Weirang university,Shandong,We ng 261061,China) Abstract:In the present study,the effects of extracts of Liuwei dihuang pill(Lw)with 5 of different concentration on the cul- tured Sertoli cells in DMEM medium were investigated by using the morphological observation,MTF supravital staining for cell via— bility assessment,Tunnel method for cell apoptosis and BrdU labeling or cellf proliferation monitor.The results indicated that when 收稿日期:2012.10—12;修订日期:2013-03-07 基金项目:山东省自然科学基金(No.ZR2012CQo28);山东省潍坊市科技发展计划(No.20111022;201111023;2010143); 山东省潍坊学院优秀学术团队项目(No.2010Z03) 作者简介:王庆忠(1961.),男(汉族),山东潍坊人,现任潍坊学院生物与农业工程学院教授,博士学位,主要从事生殖生理学与药理学的研究工作 ・1363・ 时珍国医国药2013年第24卷第6期LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL.24 NO.6 the cultured Sertoli cells were treated with 10 mg/L or more of extracts of LW,the apoptotic index from TENNEL method had no signiifcantly differences compared with the data of the control,inhibitory rate of Sertoli cells measured by MTF method,and the da— ta of cell proliferation monitor by BrdU labeling a1l showed the significantly differences compared with the data of the control with a dose—dependent manner,and the morphological observation also revealed the above phenomena.Therefore,the extracts of LW enhances enhanced the growth and proliferation of cultured Sertoli cells in vitro,which probably promote the spermatogenesis. Key words:Liuwei dihuang pill;Extracts;Sertoli cells;Proliferation;Mouse 全球不育人口中男性不育约占50%[11,其中70%不育男子 血清培养24 h。然后加入提取物,使其终浓度分别为5,10,20, 表现为精子缺失、稀少或无活力 ],治疗男性不育关系着家庭与 4O,80 mg/L,并继续进行无血清培养48 h。每一浓度设5个平行 社会的和谐稳定。六味地黄 汤(1iuwei dihuang pill,LW)具有 孔。同时设对照组(不加药组)及空白组(仅加培养基)。继续培 滋阴补肾、兼益肝阴的功效。主治肾阴不足,骨蒸潮热,盗汗遗 养48 h后,每孔加入5g/L的MTT 20 ixl,培养箱中孵育4 h。然 精,小便淋漓,舌红少苔乏津,脉细数或脉虚大等 ,在当今临床 后吸出孔内培养液,每孔加入DMSO液200 txl,微孔板震荡器上 上常用于不孕不育症的治疗 ,5 J。用LW治疗少、弱精子的男性 振荡10 min以使结晶物溶解。最后在酶标仪上于490 nm波长 不育症有明显的疗效 J,但对其作用机理的研究报道甚少。睾 下测定各孔的01)值。并以下述公式计算细胞存活率和抑制率: 丸支持细胞(Sertoli cells)是生精上皮中的唯一直接与生精细胞 相接触的体细胞,起到营养、支持、保护等作用,并通过分泌多种 激素和生长因子调节着精子发生过程 J。在本研究中,我们以 细胞存活率c% = { i 2 2} _ l 抑制率=100%一存活率 × 00% 小鼠睾丸支持细胞为材料,研究了LW提取物对其增殖的影响, 2.4原位末端标记法(TUNNEL)检测支持细胞凋亡指数0.2% 明胶包被盖玻片lOmin,PBS洗涤3min x 2次。对数增长期的支 探讨了LW促进精子生成的机理。 1材料 持细胞以5 x 10 eell/L的密度接种于盖片,药物处理和细胞培养 1.1 动物ICR小鼠购于北京维通利华实验动物有限公司,并在 过程同“2.3”。细胞的染色按试剂盒说明书进行,主要步骤如 下:①取出细胞爬片,PBS洗涤3 min x2次,4%多聚甲醛固定20 本实验室动物房饲养。 n,PBS洗涤5 min x 2次;②加3%H2O2室温下孵育20 min, 1.2试剂和仪器L一谷胺酰胺、二甲基亚砜(DMSO)、胎牛血清 mi min×3次;③0.1%蛋白酶K在4℃下作用30 min, (FBS)、DMEM、胶原酶IV、透明质酸酶、胰蛋白酶(Trypsin)、明 PBS洗涤5 min×3次;④加反应混合液,湿盒内37℃孵育60 胶、MTr等均购于Sigma—Aldrich公司;TUNNEL细胞凋亡检测 PBS洗涤5n,PBS洗涤5 min×3次,然后加50 l的POD,继续孵育60 试剂盒为凯基生物有限公司产品,LW配方中各药材购于同仁堂 min,PBS洗涤5 min×3次;⑤加50 新配制的DAB显色试剂, 药店。主要仪器包括An Thos TH2酶标仪(Austria公司)、RE一 mi5299旋转蒸发仪(上海一凯设备有限公司)等。 2方法 作用3—5 min,自来水洗,置镜下观察。每张玻片上随机选取5 个视野,计数500个细胞中的阳性细胞数,每处理组各计数3张 取平均值并计算出凋亡指数。 2.1小鼠支持细胞的分离与培养①脱臼处死出生9—10 d的 玻片,du标记法检测细胞增殖活性细胞接种、培养和药物处 雄性小鼠,离体睾丸,PBS洗涤3 min×3次,除去睾丸白膜;②转 2.5 Br将Brdu加入各培养皿中,使 移睾丸组织到l5 ml离心管中,加lO倍体积的PBS洗涤3 min x 理过程同上。在药物处理48 h后,/L,培养箱中孵育4 h。细胞染色过程按Br— 3次;③加10倍体积的消化液(在不含钙和镁的PBS中添加2 g/ 其终浓度为10 mmolosciences)说明书进行,主要步骤如下: L胶原酶IV、0.2 g/L DNA酶、2 g/L透明质酸酶和2 L胰蛋白 du原位检测试剂盒(BD Bi0 min,PBS洗涤5 酶),室温下(25~28 ̄C)作用5~10 min,伴随着或轻或重的吸 ①一20。c下以冰冷的乙醇一丙酮混合液固定1打,然后250 g离心5 min,弃上清;④加1O ml DMEM培养基 min×2次;②用稀释的缓冲液透化30 min后,0.3%H O:孵育 (DMEM中添加2 mmol/L L一谷氨酰胺、5%FBS、10 unit/L青霉 10 min,PBS洗涤5 min x2次;③加工作液A,89。C作用10 min, 素和100 mg/L链霉素)重悬细胞,用60 M孔径的筛网过滤,滤出 冷却至室温,PBS洗涤5 min x3次;④每盖片加1:10稀释的生 du抗体100 Ixl,室温孵育1 h,PBS洗涤5 min×2 液于200 x g离心5 min,弃上清;⑤加DMEM培养基重悬细胞,以 物素标记的抗Br⑤每盖片加Streptavidin—HRP100 l,室温孵育30 min;⑥PBS 5 x l0 cell/L密度接种到明胶包被的培养瓶或培养板或盖玻片, 次;置培养箱中培养。⑥据支持细胞贴壁快的特性,采用贴壁筛选法 洗涤5 min×2次,加DAB试剂显色,并以苏木精复染,镜下观察 纯化支持细胞 。实验时选择对数生长期的细胞进行传代和接 和计数。每一盖片随机计数3个视野,约分别计数200个细胞,种。 实验重复3次。 6统计分析实验数据以平均数4_SEM表示,数据用PSS1-0.0 2.2 LW提取物的制备六味地黄丸配方为熟地黄24 g,山茱萸 2.(制)12 g,山药12 g,泽泻9 g,茯苓9 g,牡丹皮9 g。各药材经粉 软件s进行统计处理,以One—way ANOVA判断各组间差异,以 碎后过30目筛,按LW复方之组成准确称取各药材配合后,加5 P<0.05为差异显著。 —7倍体积的去离子水,浸1 h,索氏提取器中煮沸回流提取1 h, 3结果 冷却后真空抽滤,滤渣再索氏提取2次。合并滤液,在旋转蒸发 3.1 光镜下观察到LW提取物对支持细胞的增殖有促进作用 仪上40℃真空浓缩至干。称重,配制成10.0 g/L提取物的储存 倒置显微镜下,无血清培养的对照组的支持细胞生长不良,少数 液,一20℃冷藏备用。 呈梭形或多角形,多数呈圆形或脱壁漂浮(图1一A)。5 mg/L的 2.3 MTY比色法检测支持细胞活性用0.25%胰蛋白酶消化对 Lw提取物处理组的细胞形态结构与对照组相似(图未出示); 数生长期的支持细胞,制成5 x 10 cell/L的细胞悬液,以每孔 lOmg/L的LW提取物处理组可观察到呈梭形或多角形的细胞增 200 l接种于96孔板,置培养箱中培养12 h后,弃掉培养基,无 多(图未出示);20 mg/L的LW提取物处理组中梭形或多角形细 ・1 364. LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL.24 NO.6 胞数量明显增多,细胞总数增加(图1一B),这在40 mg/L的LW提取物处理组中表现更加明显(图1一C)。可以看出,随处理剂 量的增加,LW提取物有促进支持细胞的增殖的作用。 致。 时珍国医国药2013年第24卷第6期 3.2 MTY法检测到LW提取物促进支持细胞增殖MTT法测定 的不同浓度的LW提取物对支持细胞的生长与增殖的影响见 表1。从表1中可以看出,5mg/L和lOmg/L的LW提取物对培 养的小鼠支持细胞的增殖没有显著影响,20 m#L LW提取物处 理组对支持细胞增殖的抑制作用与对照组比较已经有较明显的 差异,随着处理浓度的增大,这种抑制作用越来越弱。说明LW 提取物在一定浓度范围内可促进支持细胞的生长与增殖。 图2体外培养的小鼠支持细胞 增殖活性的Brdu标记法检测( ±s。n=3) ■■■ A一对照组;B一20 mg/LLW提取物处理组; C一40mg/LLW提取物处理组 表1 MTT法检测各浓度LW提取物 对支持细胞增殖作用的影响(i ) 一 ~∞ H! o ∞! Is0 , ∞ 4结论与讨论 睾丸是精子的发育器官,支持细胞通过分泌激素和多种生长 因子调节着精子发生过程 。LW是治疗不孕不育症的常用药 剂 “J,用LW治疗少精子和弱精子的男性不育症有明显的疗 效 J。在本研究中,我们以体外培养的小鼠支持细胞为材料, 通过倒置显微镜下的细胞形态与结构观察、MTF法测定细胞活 活性四种方法研究了LW提取物对小鼠支持细胞的影响。结果 表明LW提取物促进体外培养的小鼠支持细胞增殖,抑制细胞调 亡,并呈剂量依赖效应。这一结果与以前的报道相一致 。我 们认为,LW提取物对生精过程的促进作用可能在一定程度上依 赖于其对睾丸支持细胞的促增殖作用。但这种促增殖作用的分 子机制还需要进一步的研究。 图I 倒置显微镜下观察到的LW提取物对支持细胞的影响(Ba:50 m) 性、TUNNEL法检测细胞凋亡指数和Brdu标记法检测细胞增殖 加 M 0 0 0 0 参考文献: 与对照组比较, P<0.05;n:3 [1]Poongothai J,Gopenath T S,Manonayaki S.Genetics of human male in— fertility[J].Singapore.Med J,2009,50:336. 3.3 TUNNEL法检测到LW提取物不诱导培养的支持细胞凋亡 『2] Wise P.Male infertility update[J].West J Med,1991,15(5):635. 为了验证以上结果,我们进行了TUNNEL检测,结果表明Lw提取物不诱导培养的支持细胞凋亡(表2)。随着处理浓度的增加, 『3] 于世良,史定文.中药名方精解[M].北京:中医古籍出版社,1993: 136. 凋亡指数减小。20 mg/L以上的Lw提取物处理组的凋亡指数与对照组相比有显著差异。 表2不同浓度的LW提取物对支持细胞影响的凋亡指数 [4] 王瑞林,战为平.六味地黄丸系列及氯米酚治疗排卵障碍不孕25 例疗效与B超观察[J].吉林中医药,2000,20(4):34. [5] 王书鸿.六味地黄丸和其衍生方在临床上的应用[J].广西医学院 学报,1985,2(3):70. 『6] 凌庆枝,敖宗华,许泓瑜,等.六味地黄汤对生精障碍模型大鼠的促 生精作用研究[J].陕西中医,2003,17(11):23. r,] L/J LW提取物处理浓度/mg・L 对照 5 10 2O 支持细胞凋亡指数(%) 46.73 44.51 39.41 34.21 孙振高,孙金龙,姜鲲鹏,等.六味地黄软胶囊对精液参数及精子 DNA质量的影响[J].中华中医药杂志,2011,25(2):21. 40 8O 29.43 26.21 [8] 刘怀民.六味地黄合五子衍宗加昧治疗男性少、弱精症80例临床 观察[J].新疆中医药,201l,16(4):19. L J Hutehison G R,Scott H M,Walker M,et a1.Sertoli cell development 与对照组比较, P<0.05;/Z=3 and function in an animal model of tesficular dysgenesis syndrome[J]. 3.4 Brdu标记法检测到LW提取物促进支持细胞增殖对各不 测结果见图2。对照组的增殖细胞占3.2%,20 mg/L的Lw处理 Biol Reprod,2008,78:352. 同浓度的Lw提取物处理的支持细胞增殖活性的Brdu标记法检 『10] Shi Y Q,Wang Q Z,Liao S Y,et a1.In vitor propagation of spermatogo- nial stem cells from KM mice[J].Front Biosci,2006,11:2614. 等.六味地黄汤抑制大鼠生精细胞凋亡及 [11] 凌庆枝,敖宗华,许泓瑜,其促进精子发生[J].无锡轻工大学学报,2004,23(1):75. 组中的增殖细胞占13.3%,随着处理浓度的增大,增殖细胞比例增加,呈剂量依赖效应。这与MTI"法检测细胞活力的结果相一 ・1365・