APP下载

淫羊藿苷对受损斑马鱼胚胎血管发生的促进作用

2014-08-13黄晓慧龚其海李铭源董红心石京山

遵义医科大学学报 2014年4期
关键词:藿苷斑马鱼生长因子

李 菲, 黄晓慧, 龚其海, 李铭源, 董红心,3, 石京山

(1.遵义医学院 药理学教研室暨基础药理省部共建教育部重点实验室,贵州 遵义 563099;2.澳门大学 中国医学科学研究院, 澳门 000853;3.美国西北大学 精神病学与行为科学实验室,美国 芝加哥 60611)

淫羊藿又名仙灵脾,为小檗科(Berberidaceae)淫羊属(EpimediumL)植物。据《中国药典》记录,淫羊藿具有很高的药用价值,性味辛、甘、温,归肝、肾经,具有补肾阳、强筋骨、祛风湿之功效[1]。淫羊藿主要有效成分之一,淫羊藿苷(icariin, ICA)属于黄酮类化合物,药理作用广泛包括抗肿瘤,促进骨形成,以及保护神经元等[2]。ICA在血管系统的突出作用一直备受关注,表现为抗动脉粥样硬化、改善血液流变学等[3]。近来文献报道,ICA在体外可促进人外周血内皮祖细胞增殖[4]。然而ICA在整体环境下是否可促血管生成尚不清楚,本实验采用转基因斑马鱼血管受损模型,研究ICA对血管发生的影响。

1 材料

荧光显微镜(Leica荧光显微镜,德国Leica公司);淫羊藿苷(南京泽朗医药技术有限公司,经HPLC测定其纯度≥96%);血管生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(VEGFR Kinase Inhibitor‖, VRI, Clabiochem company/EMD chemicals Inc, cat. no.676481);所用斑马鱼为Tg(fli-1:EGFP)转基因斑马鱼由澳门大学提供。

2 方法

2.1 斑马鱼的饲养 斑马鱼的饲养方法根据斑马鱼手册的描述而设定。在25 L的反渗水中饲养,水温控制在摄氏28℃,光照按14 h日光和10 h无光为周期,每天早上9:30开始光照,每日以丰年虾及热带鱼粮于早上及下午喂饲2次。

2.2 斑马鱼胚胎的收集 光照后1 h收集胚胎,继续培养在反渗水中,温度28.5℃。于受精后4h保留健康胚胎,挑出未受精及发育不健全的胚胎。

2.3 模型制备及药物处理 健康斑马鱼胚胎继续培养至21 h后拆蛋壳,分为6组(每组10~15条,重复2次),空白对照组(Control)、模型对照组(VRI)、不同浓度ICA处理组(30,100,300 μM)。除空白对照组外,其余4组均给予工具药血管内皮生长因子受体抑制剂(VRI)500 ng·mL-1作用3 h,清洗掉含VRI的培养液[5],更换为不同浓度的ICA培养液继续培养24 、48 h,用药结束后采用荧光显微镜观察。

3 结果

淫羊藿苷对VRI作用3 h所致斑马鱼胚胎体节间血管和肠下静脉受损的影响。VRI作用于斑马鱼胚胎3 h后,将培养液清洗并替换为含有不同浓度ICA的培养液继续培养24 、48 h。荧光显微镜下观察发现(见图1):空白对照组胚胎于24 、48 h均可见完整的体节间血管,数量为28±1.9条,几乎无受损血管,血管绿色荧光清晰明亮。给予VRI作用3 h后的模型对照组胚胎内完整的体节间血管几乎全部缺失,24 h观察到残存的受损血管数量3.3±2.2条,而48 h后开始恢复,受损血管数量达9.3±2.2条。给予ICA后能明显增加完整的体节间血管数量,并随着药物剂量增加和作用时间延长完整的血管数量也增多。30 μM的ICA作用24 、48 h斑马鱼所有血管数量为7.4±2.4和10.9±4.0条;ICA在100 μM时作用24 、48 h后血管数量为17±2.7和22.3±5.2条;300 μM作用24、48 h后血管数量分别为23.2±3.1和25.6±2.7条。100和300 μM的ICA给药组斑马鱼体节间血管数量均比模型对照组多,具有统计学意义(P<0.05)。

n=10~15,重复2次。vs Control, *P<0.05;vs VRI, #P<0.05。VRI:血管内皮生长因子受体抑制剂;ICA:淫羊藿苷;ISVs:体节间血管;SIVs:肠下静脉;hrs:小时数;柱状图红色部分:完整的ISVs;蓝色部分:不完整的ISVs;纵坐标为血管条数。 图1 淫羊藿苷对VRI作用3 h所致斑马鱼胚胎体节间血管和肠下静脉受损的影响

ICA对斑马鱼胚胎肠下静脉的发生也具有促进作用的趋势,但不如对体节间血管的作用明显,本实验未对该作用进行量化分析。

4 讨论

淫羊藿苷结构清楚属8-异戊烯黄酮醇苷化合物,分子式C33H40O15,分子量676.67,我室研究发现ICA在体内代谢可诱导药物代谢Ⅱ相酶的表达[6]。大量体外实验表明,ICA对血管内皮细胞具有积极的促进作用,如提高eNOS活性增加NO的产生而保护血管内皮细胞[7];刺激体外血管内皮细胞增殖、迁移和血管形成[8];促鸡胚尿囊膜模型和牛主动脉内皮细胞模型的血管生成[9];激活内皮祖细胞MEK/ERK和PI3K/Akt/eNOS信号途径刺激血管生成[10]。本实验结果提示ICA可促进整体模型转基因斑马鱼的血管发生。

本实验采用的Tg(fli-1:EGFP)转基因斑马鱼是一种能在内皮细胞中表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的组织特异性转基因斑马鱼[11],是理想的观察胚胎血管系统发育的可视性模型。Tg(fli-1:EGFP)系转基因斑马鱼能表达位于fli-1启动子上的EGFP序列[12],而fli-1是一个在小鼠身上广泛使用的内皮细胞标记基因[13],同时也在斑马鱼胚胎血管发育时会表达[14]。与活胚胎的微血管摄影技术相比较,转基因斑马鱼能在不同的时间点,不需要对斑马鱼血管进行任何固定的处理,就能实时地进行血管系统发育的观察。因此,在研究有关血管新生的药物效应上,Tg(fli-1:EGFP)转基因斑马鱼是一个非常有价值的整体模型。

血管内皮生长因子(VEGF)是血管形成过程中最具特异性的生长因子[15],其作用的发挥在于与其受体(VEGF-R)结合后引发的一系列信号途径相关。本实验采用血管内皮生长因子受体抑制剂(VRI)与转基因斑马鱼胚胎共孵育3 h导致斑马鱼胚胎体节间血管和肠下静脉几乎全部缺失,进一步证实了VEGF-R在血管发生过程中的重要作用。采用不同浓度的ICA治疗后,受损的血管逐渐恢复,完整血管的数量随药物剂量的增加和药物作用时间的延长而增多。而对于ICA促血管发生的作用机制是在血管内皮生长因子受体层面,还是受体前,或受体后的信号调节,本实验未及探讨,故对其机制研究仍需继续深入。

总之,本实验结果证实ICA在整体情况下具有显著促血管发生的作用,以此研究为基础,有望研制开发一些具有临床应用价值的药物,为防治血管缺血性疾病提供一种新的策略。

[参考文献]

[1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典[S].Ⅰ部.北京: 中国医药科技出版社, 2010:306.

[2] 聂晶, 罗勇, 石京山. 淫羊藿苷对Aβ25-35所致神经细胞损伤的保护作用研究[J]. 遵义医学院学报, 2007, 30(3):229-235.

[3] 夏国莲, 黄兆铨. 淫羊藿对心血管系统药理作用的研究新发展[J]. 中华中医药学刊, 2010, 28(8):1676-1678.

[4] 杜海斌, 马华, 武丽萍, 等. 淫羊藿苷对人外周血内皮祖细胞增殖功能的影响[J]. 中国医药指南, 2010, 8(10):13-15.

[5] 李铭源, 黎晌, 徐贝文. 用于筛选抗血管损伤药物的斑马鱼血管损伤模型机其建立方法和应用: 中国:102499i35[P].2012-06-20.

[6] 李利生, 刘娟, 王安斌, 等. 淫羊藿苷对大鼠肝药物代谢Ⅱ相酶和药物转运体的影响[J]. 遵义医学院学报, 2012, 35(1):13-16.

[7] Wang Y K, Huang Z Q. Protective effects of icariin on human umbilical vein endothelial cell injury induced by H2O2in vitro[J]. Pharmacol Res, 2005, 52(2):174-182.

[8] Nankoong S, Chuang B H, Ha K S,et al. Microscopic technique for the detection of nitric oxide-dependent angiogenesis in an animal model[J]. Methods Enzymol, 2008, 441:393-402.

[9] Wang S, Zheng Z, Weng Y,et al. Angiogenesis and anti-angiogenesis activity of Chinese medicinal herbal extracts[J]. Life Sci, 2004, 74(20):2467-2478.

[10] Chuang B H, Kim J D, Kim C K,et al. Icariin stimulates angiogenesis by activating the MEK/ERK- and PI3K/Akt/eNOS-dependent signal pathways in human endothelial cells[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2008, 376(2):404-408.

[11] Lin S. Transgenic zebrafish[J]. Methods Mol Biol, 2000, 136:375-383.

[12] Shafizadeh E, Huang H, Lin S. Transgenic zebrafish expressing green fluorescent protein[J]. Methods Mol Biol, 2002, 183:225-233.

[13] Melet F, Motro B, Rossi D J,et al. Generation of a novel Fli-1 protein by gene targeting leads to a defect in thymus development and a delay in Friend virus-induced erythroleukemia[J]. Mol Cell Biol, 1996, 16(6):2708-2718.

[14] Thompson M A, Ransom D G, Pratt S J,et al. The cloche and spadetail genes differentially affect hematopoiesis and vasculogenesis[J]. Dev Biol, 1998, 197(2):248-269.

[15] 翟虹, 李大铁. 增生性瘢痕与血管内皮生长因子相关性的研究进展[J]. 遵义医学院学报, 2008, 31(6):635-637.

猜你喜欢

藿苷斑马鱼生长因子
宝藿苷Ⅰ对MPP+诱导SH-SY5Y细胞损伤保护作用
用生长因子美容险毁容
小斑马鱼历险记
β-环糊精淫羊藿苷包合物对肝癌细胞体外增殖能力的影响
瓜蒌不同部位对斑马鱼促血管生成及心脏保护作用
双藿苷A分子印迹聚合物的制备及应用
血管内皮生长因子在非小细胞肺癌中的表达意义
鼠神经生长因子对2型糖尿病相关阿尔茨海默病的治疗探索
小斑马鱼的奇遇
肝细胞生长因子受体在肿瘤中的研究进展