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疏血通注射液抗血小板活化作用机制研究

2021-02-06马璐璐张璐莎李春晓张丽媛杨文杰方乐玉王倩怡

中西医结合心脑血管病杂志 2021年2期
关键词:高浓度孵育活化

马璐璐,张璐莎,李春晓,张丽媛,杨文杰,方乐玉,王倩怡,陈 璐,王 虹

疏血通注射液临床上用于治疗急性期脑梗死,中医辨证为瘀血阻络所致的缺血性中风病中经络急性期[1]。缺血性脑中风是由于动脉血管壁病变,血液成分改变,形成血栓,阻塞脑的供血动脉,缺血缺氧所致的局限性脑组织缺血性坏死或软化,从而出现相应的神经系统功能缺损[2]。在血栓形成中血小板活化起重要作用[3],现代药理学研究发现,疏血通注射液可以通过抗血小板活化达到抗凝、溶栓效果[4],但其抗血小板活化作用机制尚不明确。本研究通过模拟缺氧及氧化应激环境,观察疏血通注射液对血小板功能,包括对血小板聚集、黏附、活化的影响,并探讨其潜在的作用机制,揭示其科学内涵,指导临床科学合理用药。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SD大鼠,无特定病原体(SPF)级,雄性,体质量200~220 g,购于斯贝福(北京)生物技术有限公司,动物许可证号:SCXK(京)2016-0002。

1.2 药品与试剂 疏血通注射液,规格:2 mL,批号:国药准字Z20010100,牡丹江友博药业有限责任公司生产;过氧化氢(H2O2),规格:30 g/L,卫生许可证号:赣卫消证字(2010)第0022号,江西草珊瑚消毒用品有限公司生产;二磷酸腺苷(ADP),批号SLBN0134V,美国Sigma-Aldrich公司生产;荧光探针CM-H2DCFDA、罗丹明标记鬼笔环肽,美国Thermo Fisher Scientific公司生产;APC anti-mouse/rat CD62p antibody,美国 Biolegend 公司生产;GAPDH、细胞外信号调节激酶5(ERK5)、磷酸化细胞外信号调节激酶5(p-ERK5)、p70核糖体蛋白S6激酶(P70S6K)、磷酸化p70核糖体蛋白S6激酶(p-P70S6K),美国CST公司生产;辣根酶标记山羊抗兔IgG(H+L)、辣根酶标记山羊抗小鼠IgG(H+L),北京中杉金桥生物技术有限公司生产;水合氯醛,成都市科龙化工试剂厂生产;改良台式液、改良台式液(无钙),上海源叶生物科技有限公司生产;柠檬酸、柠檬酸铵、葡萄糖、氯化铁,天津市风船化学试剂科技有限公司生产。

1.3 仪器 倒置荧光显微镜,日本Nikon公司生产;Flex Station®3酶标仪,美国Molecular Device公司生产;流式细胞仪,美国BD公司生产;多功能酶标仪,美国BioTek公司生产;64R型低温高速离心机,美国Beckman公司生产;电泳仪、转膜仪,美国Bio-Rad公司生产;超灵敏多功能成像仪,美国GE公司生产。

1.4 实验方法

1.4.1 血小板悬液的制备 SD大鼠,5%水合氯醛麻醉,腹主动脉取血10 mL,放入盛有ACD(柠檬酸38 mmol/L 、柠檬酸钠75 mmol/L、葡萄糖124 mmol/L)的1.5 mL离心管中摇匀,1 200 r/min离心10 min,取上清部分,即为富血小板血浆PRP,3 000 r/min离心10 min,沉淀部分即为血小板,在血小板改良台式液(无钙)中洗2次,用改良台式液稀释成适当浓度,使其吸光度值在1左右。

1.4.2 微孔法检测血小板聚集率 分离血小板,检测20 μmol/L ADP、2.5 mmol/L 花生四烯酸(AA)、0.4 U/mL凝血酶(Thrombin)诱导的血小板聚集率以及加入不同比例配置的疏血通注射液(1∶32、1∶64、1∶128)后的聚集率。用微孔法测血小板聚集率,使用酶标仪检测波长405 nm处样品的OD值。

1.4.3 分组及给药 本研究包括两种模型,即1% O2诱导的缺氧模型和500 μmol/L H2O2诱导的氧化应激模型,37 ℃孵育10 min。血小板分为空白对照组、模型组、疏血通注射液低浓度组、疏血通注射液中浓度组、疏血通注射液高浓度组。模型组及空白对照组给予Buffer A(130 nmol/L氯化钠、10 mmol/L柠檬酸钠、9 mmol/L碳酸氢钠、6 mmol/L葡萄糖、0.9 mmol/L氯化镁、0.81 mmol/L磷酸二氢钾、10 mmol/L Tris-base),疏血通注射液低、中、高浓度组分别将疏血通注射液用Buffer A按1∶12.8、1∶6.4、1∶3.2比例稀释为10×工作液待用。

1.4.4 血小板在纤维蛋白原上的黏附 准备载玻片,包被50 μg/mL纤维蛋白原溶液150 μL,4 ℃孵育过夜,磷酸缓冲盐溶液(PBS)洗去未结合的纤维蛋白原,血小板与生理盐水、不同比例稀释的疏血通注射液于37 ℃孵育20 min,1% O2或H2O2诱导10 min,取血小板悬液150 μL加到包被有纤维蛋白原的载玻片上,37 ℃孵育20 min,4%多聚甲醛溶液固定20 min,PBS洗3次,除去多余的多聚甲醛,采用鬼笔环肽对血小板避光标记20 min,荧光显微镜下观察并随机选取视野拍照,Image J软件测量血小板面积。

1.4.5 血小板活性氧(ROS)检测 分离血小板,分别与生理盐水、低中高浓度的疏血通注射液于37 ℃,孵育20 min,1% O2或H2O2于37 ℃孵育10 min,与10 μmol/L CM-H2DCFDA,37 ℃避光孵育20 min,PBS洗3次,用多功能酶标仪在激发波长488 nm、发射波长528 nm处检测各组血小板平均荧光强度。

1.4.6 血小板膜蛋白CD62p表达的检测 分离血小板,分别与生理盐水、不同比例稀释的疏血通注射液于37 ℃孵育20 min,1%O2或H2O2于37 ℃,孵育10 min,加入CD62p-APC抗体,室温避光孵育30 min,加入500 μL 1%多聚甲醛,充分混匀,用流式细胞仪分析检测血小板CD62p的荧光强度。

1.4.7 蛋白免疫印迹法检测p-P70S6K、P70S6K、p-ERK5、ERK5蛋白表达 分离血小板,分别与生理盐水、不同浓度的疏血通注射液于37 ℃孵育20 min,1%O2或H2O237 ℃孵育10 min,提取总蛋白,BCA法测定蛋白浓度。采用SDS-PAGE 凝胶电泳分离蛋白,转移至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上。用含5%BSA的TBST溶液封闭3 h,分别加入p-P70S6K、P70S6K、p-ERK5、ERK5一抗,4 ℃孵育过夜,TBST洗膜4次,每次10 min,加入辣根过氧化物酶标记的二抗,TBST洗膜4次,每次10 min。采用化学发光法检测,图像扫描分析。用Image J软件对各蛋白条带的灰度值进行半定量分析,并记录实验结果。

2 结 果

2.1 疏血通注射液对ADP、AA、Thrombin诱导大鼠血小板聚集的影响 疏血通注射液中浓度组和高浓度组对ADP、AA、Thrombin诱导的大鼠血小板聚集有抑制作用,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);疏血通注射液低浓度组对AA诱导的大鼠血小板聚集有抑制作用,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01)。详见图1。

2.2 疏血通注射液对大鼠血小板黏附的影响 在1% O2诱导的低氧损伤模型中,疏血通注射液低浓度组、中浓度组和高浓度组降低了血小板与胶原的黏附,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.001)。详见图2。在H2O2诱导的氧化应激模型中,疏血通注射液低浓度组、中浓度组和高浓度组降低了血小板与胶原的黏附,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.001)。详见图3。

与模型组比较,* P<0.05;# P<0.01。

与模型组比较,* P<0.001。

与模型组比较,* P<0.001。

2.3 疏血通注射液对大鼠血小板ROS水平的影响 在1% O2诱导的低氧损伤模型中,疏血通注射液低中浓度组和高浓度组降低了ROS的产生,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图4A。在H2O2诱导的氧化应激模型中,疏血通注射液低浓度组、中浓度组和高浓度组降低了ROS的产生,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图4B。

与模型组比较,* P<0.05。

2.4 疏血通注射液对大鼠血小板CD62p表达的影响 在1% O2诱导的低氧损伤模型中,疏血通注射液中浓度组和高浓度组降低了CD62p的表达,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图5A。在H2O2诱导的氧化应激模型中,疏血通注射液低浓度组和中浓度组降低了CD62p的表达,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图5B。

与模型组比较,* P<0.05。

2.5 疏血通注射液对血小板p-ERK5、p-P70S6K蛋白表达的影响 在1% O2诱导的低氧损伤模型中,疏血通注射液低、中、高浓度组ERK5磷酸化以及P70S6K磷酸化降低,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图6A、6B。在H2O2诱导的氧化应激模型中,疏血通注射液中、高浓度组ERK5磷酸化降低。详见图7A;疏血通注射液高浓度组可降低P70S6K磷酸化,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。详见图7B。

与模型组比较,* P<0.05。

与模型组比较,* P<0.05。

3 讨 论

本研究结果显示,疏血通注射液可抑制ADP、Thrombin、AA诱导的血小板聚集,抑制缺氧及氧化应激导致的血小板活化,表明疏血通注射液具有抗血小板、抗血栓的作用。

缺血性脑中风最常见的发病机制为动脉粥样硬化,血小板在斑块破裂时通过凝血酶原的暴露而激活[5],促进血栓形成、脑血管闭塞,最终导致缺血性脑中风的发生[6]。血小板活化与脑缺血缺氧后继发性脑损伤有关,脑梗死后,缺血缺氧微环境中炎性因子和ROS均迅速增加,导致血小板持续活化,活化的血小板可以释放组织因子及炎性因子,进而激活凝血纤溶系统,在缺血区募集免疫细胞,加重心脑血管损伤[7]。也有研究表明,高原地区人群因长期在缺氧环境下易形成血栓[8]。机体正常的新陈代谢会产生活性物质,维持机体的正常运转,但过多的活性物质会导致氧化应激,对机体造成损伤[9-10]。ROS家族中的H2O2是机体氧化代谢的产物,能够刺激血小板活化[11]。

血小板作为最小的血液成分,在血栓形成和止血中起中枢介质的作用。在血管内皮受到损伤时,皮下基质蛋白(如胶原或黏连蛋白)或内源性激动剂(如ADP)暴露于循环中,与血小板表面膜上糖蛋白受体相互作用,触发黏附[12-14],黏附的血小板进一步活化周围血小板,使其释放α颗粒、致密颗粒内容物、溶菌酶等,经历伪足形式的形状变化,聚集形成多聚体。ROS在血小板活化中的作用已被研究,早期报道主要表明ROS超载诱导血小板活化[15-16]。CD62p储存于血小板的α颗粒和内皮细胞中,在血小板活化和脱颗粒过程中重新分布到质膜上,并介导活化的内皮细胞或血小板与白细胞的相互作用。有研究表明,疏血通注射液具有抗血小板[1]、抗凝[17]、促纤溶[18]、抗炎[19]和促神经保护[20]等作用。本研究结果显示,疏血通注射液可抑制多种诱导因子诱导的血小板聚集,抑制缺氧或H2O2诱导的血小板与胶原蛋白的黏附、ROS水平以及CD62p的释放,提示疏血通注射液可抑制血小板活化。

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族对细胞的氧化应激敏感[21],是血小板信号通路的重要组成部分。在血小板中发现了MAPK家族成员ERK5,ERK5是一种对氧化应激非常敏感的蛋白激酶,在心脑缺血期间作为ROS的感应器,促进氧化还原、血小板信号转导[22],有研究表明,在缺氧、富含ROS的环境中激活并介导受体信号传导机制。研究发现ERK5调节心肌梗死后血小板蛋白表达,其下游P70S6K是血小板活化所需的信号转导元件[23],ERK5缺陷小鼠的血小板在心肌梗死后活化减弱,与P70S6K在心肌梗死后表达降低一致[24]。本研究结果显示,疏血通注射液可抑制ERK5和P70S6K的磷酸化,提示疏血通注射液抑制血小板活化可能与其抑制ERK5/P70S6K信号通路有关。

综上所述,疏血通注射液可通过抑制ERK5/P70S6K信号通路,抑制缺氧及H2O2诱导的血小板聚集、黏附与释放,从而抑制血栓形成,为疏血通注射液的抗血小板治疗提供了科学依据。

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