蜂胶中五种酚酸对脂质代谢的影响
材料与方法
1.1 材料与试剂
L02正常肝细胞,中国科学院细胞库提供;咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸、肉桂酸、亚桂皮乙酸、油红O染料、噻唑蓝(MTT)、二甲基亚砜(DMSO)、棕榈酸钠(PA),美国Sigma公司提供;胎牛血清(FBS)、青链霉素(10 000 U/L)、非必需氨基酸(NEAA,100×)、0.25%胰蛋白酶,美国Gibico公司提供;牛血清白蛋白(BSA,无脂肪酸),德国Merck公司提供;乙醇(分析纯)、异丙醇(分析纯),北京化学试剂公司提供;苏木精染料、4%的多聚甲醛,北京酷來搏科技有限公司提供;DEME高糖培养基,美国Hyclone公司提供;超纯水纯化系统Milli Q Intergral,美国Merk Millipore公司提供。
1.2 仪器与设备
96孔细胞培养板、10 cm细胞培养皿、细胞冻存管,美国Corning公司产品;0.22 μm微孔过滤膜,德国Merck Millipore公司产品;分析天平,梅特勒-托利仪器有限公司产品;HERA cell 150 CO2型恒温培养箱,美国Thermo Scientific公司产品;Olympus IX71型倒置荧光显微成像系统,日本Olympus公司产品;酶标仪,美国Biotek公司产品;AIRTECH无菌操作台,北京市华威中仪科技有限公司产品。
1.3 方法
1.3.1 样品前处理
细胞培养标准化学品溶液:准确称取咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸、肉桂酸和亚桂皮乙酸的标准品,于DMSO中进行溶解,并配成浓度为200 μmol/L的储备液,各储备液经0.22 μm的滤膜过滤后,于-20 ℃条件下储存备用,使用前可按要求浓度进行稀释。
1.3.2 细胞的培养
L02细胞培养于含10%的胎牛血清、100 μg/mL链霉素和100 U/mL青霉素的DMEM高糖培养基中。细胞均置于温度37 ℃,CO2 5%,湿度95%的培养箱中,每2 d用胰酶消化传代1次。
1.3.3 MTT试验法检测酚酸对细胞活力影响
MTT试验参照Mosmann文献方法[15]。即在96孔板中,按每孔104个细胞的密度接种处于对数生长期细胞,培养体积为100 μL /孔。接种24 h后,向孔中加入梯度浓度的药物储备液进行培养,DMSO浓度保持为0.1%,空白组为只含0.1%的DMSO,每个浓度做3个复孔。24 h后,弃去培养基上清液,用PBS清洗干净后向其中加入含有MTT(0.5 mg/L)的DMEM完全培养基(含10% FBS),放入37 ℃培養箱中培养。4 h后,弃去培养基上清液,向其中加入150 μL DMSO溶液以溶解多聚甲醛,将96孔板置于摇床上反应10 min,然后于波长490 nm处读取每孔吸光度。存活率即每个浓度的吸光度与空白组的吸光度占比。
1.3.4 细胞脂质累积模型的建立
细胞脂质累积模型参照Xie C等人[16]文献方法构建,稍作调整。简单来说,在12孔板中,按每孔5× 105个细胞的密度在爬片上进行细胞培养,试验组棕榈酸钠(PA)浓度分别为100,200,300,400, 500 μmol/L,空白对照组为只含BSA,共设6个组,每组2个复孔,共同培养24 h后红油染色。方法为培养后迅速吸去12孔板中的培养基上清液,用PBS清洗干净后,向每孔中加入质量分数4%的多聚甲醛溶液400 μL于室温下固定。15 min后将固定液弃掉,用二次水清洗干净后,向每孔中加入500 μL的60%红油O染色液并轻轻摇晃,以使染色液铺染均匀,然后将12孔板于4 ℃条件下染色10 min,期间需避光。染色完成弃掉染色液,用二次水清洗干净后,向每孔中加入苏木精染色液进行染色,保持30 s后弃去,用二次水清洗1 min。最后,将爬片从12孔板中取出,用甘油和载玻片封片,在显微镜下进行观察。每个玻片需选取10个视野,通过Image-Pro Plus软件统计细胞被油红O染色的面积(Sum),用Photoshop软件统计细胞总生长面积(Area),二者数值之比即可反映细胞脂质累积的程度。数据结果以空白对照进行归一化处理。
1.3.5 酚酸对L02细胞脂质累积的作用
在12孔板中,按每孔5×105个细胞的密度在爬片上进行细胞培养,PA处理的模型组(相同浓度BSA+PA+0.1% DMSO),PA与非诺贝特酸处理的阳性对照组(相同浓度BSA+PA+0.1% DMSO+100 μmol/L 非诺贝特酸),PA分别与5,20,50,100 μmol/L 4个浓度的药物处理组(相同浓度BSA+PA+0.1% DMSO +不同浓度的药物储备液),只含BSA的空白对照组(相同浓度BSA+0.1% DMSO),共设置7个组,每组2个复孔。药物处理组培养24h后红油染色,数据结果以空白对照进行归一化处理,分析比较5种酚酸类物质的降脂作用差异。
1.3.6 统计学分析
通过SPSS 19软件对获得的结果数据进行统计学分析,采用t检验进行显著性评价,当p<0.05即认为具有显著性差异。
2 结果与分析
2.1 酚酸对L02细胞活力的影响
不同浓度的咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸、肉桂酸、亚桂皮乙酸和棕榈酸对L02细胞活力的影响见图1。
采用MTT法评价了蜂胶中咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸、肉桂酸、亚桂皮乙酸5种酚酸类物质对L02人肝细胞细胞活力的影响。由图1可知,5种酚酸类物质在选择的浓度梯度范围内对L02人肝细胞皆不具有明显毒性,甚至咖啡酸在一定浓度范围还能够促进L02人肝细胞的增殖。相较而言,只有阿魏酸浓度在200 μmol/L时,其与空白组相比,细胞存活率的降低具有显著性,但细胞存活率仍在85%以上。
2.2 PA诱导L02细胞产生胞内脂质累积
PA处理24 h后L02人肝细胞细胞内脂质累积情况见图2。
采用MTT法评价了棕榈酸(PA)对L02人肝细胞细胞活力的影响。由图2可知,当PA浓度高于100 μmol/L时,将会对L02人肝细胞细胞活力产生显著性影响;当PA浓度高于300 μmol/L时,L02人肝细胞的存活率低于70%;当PA浓度为500 μmol/L时,L02人肝细胞的存活率仅为54%。此外,通过显微镜对细胞进行观察,可观察到已有一定数量的细胞呈漂浮状态。因此,研究选择的PA作用浓度为不高于500 μmol/L。
PA能够诱导L02人肝细胞内脂滴的形成,并且形成脂滴的单位面积会随着PA作用浓度的增加而呈现增大趋势。当PA作用浓度大于300 μmol/L时,细胞生长面积开始减小,这与MTT试验中细胞存活率的变化趋势相一致。此外,已有研究表明[17],当PA作用浓度达到300 μmol/L时,即可影响细胞内多个通路蛋白的正常表达,并引发细胞发生脂质代谢异常。因此,试验选择300 μmol/L作为PA的作用浓度,用于接下来的L02人肝细胞相关研究。
2.3 蜂胶中酚酸对L02细胞脂质累积的影响
PA和不同浓度异阿魏酸(IFRA)处理24 h后L02人肝细胞细胞内脂质累积情况见图3。
通过对模型组、阳性对照组、空白组及不同浓度的药物处理组的红油O染色,以及对细胞内脂滴面积进行统计分析,结果显示PA(300 μmol/L)作用24 h后,细胞内脂质累积程度可达空白对照组的1.5~3.0倍,对于药物处理组,试验选择的5种酚酸类物质中异阿魏酸的降低细胞内脂质累积的效果最好,相较于阳性对照组使用的非诺贝特酸,异阿魏酸在浓度同为100 μmol/L时,可将脂质累积降低约22%,同浓度的非诺贝特酸的平均脂质累积减少约为30%。同时,研究结果还表明,另外4种酚酸类物质咖啡酸、阿魏酸、肉桂酸和亚桂皮乙酸并没有令人满意的改善细胞内脂质累积的效果。
3 结论
以中国蜂胶作为研究对象,对中国蜂胶中含量最多的5种酚酸类成分包括咖啡酸、阿魏酸、异阿魏酸、肉桂酸和亚桂皮乙酸进行调节脂质代谢效果评价。通过建立L02人肝细胞脂质累积模型,评价筛选出了这5种酚酸类成分中具有较好降低脂质累积效果的有效成分异阿魏酸,并通过试验研究确定其最佳的作用浓度为100 μmol/L。
参考文献:
Nie L,Song H,He A,et al. Recent research progress in natural bioactive constituents against lipid metabolic diseases[J]. Current Topics in Medicinal Chemistry,2016(23):2 605-2 624.
Kawano Y,Cohen D E. Mechanisms of hepatic triglyceride accumulation in nonalcoholic fatty liver disease[J]. Journal of Gastroenterology,2013,48(4):434-441.
Kolderup A,Svihus B. Fructose metabolism and relation to atherosclerosis,type 2 diabetes,and obesity[J]. Journal of Nutrition and Metabolism,2015(2):3 081-3089.
Stern M. Diabetes and cardiovascular disease:The“common soil”hypothesis[J]. Diabetes,1995(44):360-374.
Ceriello A. IInsulin,glycemic control,and C-reactive protein during myocardial infarction[J]. Diabetes Care,2004,27(12):3 017-3 018.
Luo T F,Shay N F. Genistein and daidzein influence lipid metabolism in human and murine cells via liver X recept- or[J]. The FASEB Journal,2017,31(1):646-656.
Ren B,Qin W,Wu F,et al. Apigenin and naringenin regulate glucose and lipid metabolism,and ameliorate vascular dysfunction in type 2 diabetic rats[J]. European Journal of Pharmacology,2016(11):13-23.
Kamiya T,Nishihara H,Hara H,et al. Ethanol extract of brazilian red propolis induces apoptosis in human breast cancer MCF-7 cells through endoplasmic reticulum stre- ss[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2012(44):11 065-11 070.
Kudo D,Inden M,Sekine S,et al. Conditioned medium of dental pulp cells stimulated by chinese propolis show neuroprotection and neurite extension in vitro[J]. Neuroscience Letters,2015(12):92-97.
Tian H,Sun H,Zhang J,et al. Ethanol extract of propolis protects macrophages from oxidized low density lipoprotein-induced apoptosis by inhibiting CD36 expression and endoplasmic reticulum stress-c/ebp homologous protein pat-hway[J]. Bmc Complementary and Alternative Medicine,2015,15(1):72-84.
Nakashima S,Kobayashi S,Sakai D,et al. Prognostic impact of tumoral and/or peri-tumoral stromal sparc expressions after surgery in patients with biliary tract cancer[J]. Journal of Surgical Oncology,2014(8):1 016-1 022.
Byeongkwan A. Anti-obesity effects of Peucedanum japonicum Thunberg L. on 3T3-L1 cells and High-fat Diet-induced obese mice[J]. Korean Journal of Plant Reources.,2016,29(1):1-10.
胡浩. 中國蜂胶分类成分及胶源植物的研究[D]. 南京:南京农业大学,2014.
罗照明. 中国蜂胶中多酚类化合物的研究[D]. 北京:中国农业科学院,2013.
Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival:Application to proliferation and cytotoxicity assays[J]. Journal of Immunological Methods,1983(1-2):55-63.
Xie C,Chen Z,Zhang C,et al. Dihydromyricetin ameliorates oleic acid-induced lipid accumulation in L02 and HepG2 cells by inhibiting lipogenesis and oxidative stre- ss[J]. Life Sciences,2016(8):131-139.
Gu X,Li K,Laybutt D,et al. Bip overexpression,but not CHOP inhibition,attenuates fatty-acid-induced endoplasmic reticulum stress and apoptosis in HepG2 liver ce-lls[J]. Life Sciences,2010(23-26):724-732.
下一篇:浅谈营养饮食对糖尿病的影响