姜黄素保护血管内皮细胞氧化应激损伤分子机制的研究进展

随着我国经济社会发展,国民生活方式的转变,心血管病的发病人数持续增加,心血管病已成为我国居民的首位死亡原因.冠心病是最常见的心血管病,血管内皮功能障碍是动脉粥样硬化的起因和最早改变,而氧化应激则是导致血管内皮功能不全和心肌损伤的最常见原因.姜黄素是一种提取于草本植物姜黄根茎的天然疏水性多酚,已被证实其可以通过调节基因表达或直接作用在抗肿瘤、抗增殖、抗炎、抗氧化等诸多方面发挥药理作用,该文旨在对姜黄素保护血管内皮细胞氧化应激损伤的最新分子机制作一综述.     

姜黄素对过氧化氢诱导的血管内皮细胞损伤的双重作用

目的研究姜黄素(Cur)对过氧化氢(H2O2)诱导的血管内皮细胞ECV304的作用及可能机制;方法胎盘兰计数法分组观察在不同的时间点加入姜黄素后对H2O2诱导的ECV304细胞氧化损伤的作用。流式细胞仪分析细胞周期及细胞凋亡率的变化,试剂盒检测一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)含量及超歧化物氧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性的变化。结果姜黄素0~100μmol·L-1与H2O2500μmol·L-1同时作用5h,随姜黄素浓度升高细胞存活率升高;25~100μmol·L-1姜黄素预先作用1h,再换为H2O2500μmol·L-1作用4h,细胞存活率明显下降;H2O2500μmol·L-1作用4h,再加入25~100μmol·L-1姜黄素作用1h,细胞存活率也升高。姜黄素对H2O2诱导的细胞凋亡没有明显的影响,但同时作用组、H2O2先作用组S期细胞所占比例升高,姜黄素先作用组S期细胞所占比例下降。同时作用组、H2O2先作用组的SOD、NO、GR水平相对升高,MDA水平下降,姜黄素先作用组的SOD、NO、GR水平相对下降,MDA水平升高。结论姜黄素对H2O2诱导的血管内皮细胞ECV304有双重效应,即有保护效应也有细胞毒效应,与其作用时间点有关。     

共轭亚油酸对血管内皮细胞的保护作用

目的探讨多不饱和脂肪酸共轭亚油酸(CLA)对血管内皮细胞(VEC)的保护作用。方法应用MTT比色法测定CLA对血管内皮细胞存活率的影响;用绿色荧光蛋白标记的膜联蛋白/碘化丙啶双染色法检测细胞凋亡和死亡。结果CLA 2μmol·L-1处理细胞72h,细胞存活率为126.3%;在浓度小于5μmol·L-1时呈剂量和时间性依赖。CLA能部分阻断软脂酸(PA)和硬脂酸(SA)诱导的VEC死亡。结论CLA能部分抵抗饱和脂肪酸PA、SA诱导的血管内皮细胞死亡,对血管内皮细胞的存活率有重要意义。     

D-聚甘酯对血管内皮细胞损伤的保护作用

目的 用 H_2O_2(200μmol·L~(-1))诱导人脐静脉内皮细胞株ECV304氧化损伤,研究D-聚甘酯(DPS)对血管内皮细胞损伤的保护作用。方法 噻唑蓝(MTT)比色法检测细胞活性,采用试剂盒测定细胞内脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、培养液中乳酸脱氢酶(LDH)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。同时采用流式细胞仪检测损伤后细胞内Ca~(2+)含量,并观察DPS对H_2O_2导致的内皮细胞内钙离子浓度的影响和细胞凋亡的作用。结果DPS 0.1,1,10μg·L~(-1)对损伤后ECV304具有促进增殖作用。DPS 0.1,1μg·L~(-1)使细胞培养液中SOD水平升高并降低细胞内MDA含量,4个剂量的DPS均能使细胞培养液中LDH释放减少。流式细胞术检测结果显示DPS能降低H_2O_2导致的细胞内Ca~(2+)含量的升高,并抑制细胞凋亡。结论 DPS具有保护H_2O_2致血管内皮细胞损伤的作用,其机理可能与其抗脂质过氧化作用,降低损伤后细胞内Ca~(2+)含量并抑制细胞凋亡有关。     

葛根素对缺氧性血管内皮细胞凋亡的保护作用

目的 研究葛根素(puerarin)对缺氧性血管内皮细胞凋亡的影响。方法 用NaCN合并无糖培养基造成培养的牛主动脉内皮细胞(BAECs)缺氧;用台盼蓝染色、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)、流式细胞仪计数和Hoechst 33342荧光染色法观察细胞受损和凋亡情况;用免疫细胞化学染色法观察细胞内Caspase-3的表达情况。结果NaCN合并无糖培养基可引起血管内皮细胞凋亡。葛根素可显著减少缺氧性内皮细胞凋亡,并对Caspase-3的表达有明显抑制作用。结论葛根素对缺氧条件下的血管内皮细胞有保护作用,此作用至少部分通过抑制Caspase-3的表达而实现。     

扇贝糖胺聚糖对氧自由基损伤血管内皮细胞的保护作用

目的 研究扇贝裙边提取物一糖胺聚糖(SS-GAG)体外培养应用对氧自由基所致的血管内皮细胞损伤的保护作用，探讨SS-GAG抗动脉粥样硬化(AS)的机理。方法 体外培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，建立氧自由基诱导的HUVEC损伤模型，用MTT比色法观察SS-GAG对HUVEC增殖活性抑制的影响，用比色法观察SS-GAG对HUVEC损伤后乳酸脱氢酶(LDH)的漏出量的影响，应用放射免疫方法．观察SS-GAG对Fenton体系所引发的HUVEC损伤后内皮素(ET)及血管紧张素Ⅱ(AⅡ)分泌改变的影响。结果 与对照组比较，Fenton体系损伤组血管内皮细胞(VEC)的增殖活性、培养液中LDH释放、ET及AⅡ的分泌差异明显．而细胞经不同浓度的SS-GAG预先处理后，细胞增殖活性的损伤减轻，LDH释放以及ET、AⅡ的分泌均明显减少。结论 本研究结果证实，SS-GAG可减轻氧自由基对血管内皮细胞的损伤，抑制内皮细胞LDH的释放以及ET和AⅡ分泌，具有保护血管内皮细胞作用，此作用可能与其抗AS的机理有关。     

姜黄素对皮层神经元氧化损伤的保护作用

目的　观察姜黄素对第三丁基过氧化氢 (tert butylhy droperoxide,t BHP ,tBHP)诱导的大鼠皮层神经元氧化损伤的影响 ,探讨可能的机制。方法　培养胚胎鼠皮层神经元 ,MTT法测定细胞活力 ,DNA断裂评价细胞凋亡 ,流式细胞术测定线粒体膜电位和细胞内活性氧水平 ,分光光度法测定细胞内谷胱甘肽 (GSH)水平 ,Westernblot法测定Bcl 2和Bax蛋白和胞浆细胞色素C以及活化型半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 3(caspase 3)和多聚 (ADP 核糖 )聚合酶 [poly (ADP ribose)poly merase,PARP]水平。结果　姜黄素 (2 5～ 2 0 μmol·L-1)可有效减少tBHP对神经元的氧化损伤和tBHP引起的细胞内GSH水平降低 ,降低细胞内的活性氧水平 ,增加线粒体膜电位和细胞内GSH以及Bcl 2蛋白水平 ,减少线粒体内细胞色素C向胞浆释放和Bax蛋白表达水平 ,最终明显减少cas pase 3和PARP活化和tBHP引起的神经元凋亡。结论　姜黄素可减弱tBHP对原代皮层神经元的氧化损伤作用 ,其作用可能与降低细胞内的活性氧水平 ,保护线粒体功能有关     

姜黄素对软骨细胞氧化应激损伤的保护作用

目的：通过建立H2O2诱导软骨细胞损伤模型,观察姜黄素对软骨细胞的保护作用。方法体外培养SD大鼠关节软骨细胞,随机分为对照组、模型组（H2O2）、姜黄素低中高剂量剂量组（20、40、80μmol／L）。姜黄素与软骨细胞培养48 h后,加入H2O2,24 h后收集细胞,MTT和流式细胞仪测定细胞增殖能力,测定细胞超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）含量,Real－Time PCR和Western blot法检测细胞Nrf2 mRNA及其蛋白表达水平。结果与对照组比较,模型组软骨细胞存活率降低,具有分裂象的S期和G2／M期细胞明显减少;SOD、CAT含量降低,MDA含量增加,Nrf2 mRNA及其蛋白表达水平下调。经姜黄素预先处理,软骨细胞存活率升高,细胞增殖能力恢复,SOD、CAT含量升高,MDA含量降低,Nrf2 mRNA及其蛋白表达水平升高。随浓度升高变化更明显。结论姜黄素对软骨细胞氧化应激损伤有保护作用,可通过增强Nrf2表达实现。     

尼可地尔对内皮细胞氧化应激损伤的保护作用

目的研究尼可地尔对体外内皮细胞氧化应激引起的损伤的保护作用。方法在体外培养基中,加入终浓度为100μmol.L-1的过氧化氢,给予人脐静脉内皮细胞氧化应激暴露24 h。用MTT法检测细胞增殖,Hoechst33258染色观察细胞核形态学,流式细胞仪检测细胞凋亡率,荧光定量分析一氧化氮生成。结果氧化应激引起内皮细胞增殖抑制及细胞核形态异常,使细胞凋亡率从(11.9±3.4)%上升至(78.6±7.6)%。尼可地尔可明显减轻氧化应激引起的细胞增殖抑制及细胞核形态改变,并使细胞凋亡率降低至(48.8±5.1)%;同时尼可地尔可减轻氧化应激引起的内皮细胞一氧化氮生成障碍。尼可地尔的保护效应可被线粒体ATP敏感性钾通道阻断剂5-hydroxydecanoate部分逆转。结论尼可地尔可减轻氧化应激引起的内皮细胞凋亡及功能损害,该保护作用与开放线粒体ATP敏感性钾通道有关。     

姜黄素对H_2O_2损伤PC12细胞的保护作用

目的　探讨姜黄素 (curcumin ,Cur)对氧化应激损伤PC12细胞的保护作用。方法　以H2 O2 损伤PC12细胞为氧化应激损伤的模型 ,采用甲氮甲唑蓝 (3 [4 ,5 dimethylthia zol 2 yl] 2 ,5diphenyltetrazoliumbromide ,MTT)法检测细胞增殖状况 ,碘化丙啶 (Propidiumiodide,PI)染色流式细胞术(flowcytometry ,FCM )检测细胞凋亡 ,罗丹明 12 3(Rho damine12 3,Rh12 3)染色FCM检测细胞线粒体膜电位 (mito chondrialpotentialmembrane ,△Ψm) ,双氢罗丹明 12 3(Dihy drohodamine12 3,DHR)染色FCM检测细胞内活性氧 (reac tiveoxygenspecies,ROS)的含量。 结果　 2 0和 4 0 μmol·L-1Cur均可使 2 5～ 4 0 0 μmol·L-1H2 O2 作用 2 4h后对PC12细胞生长的抑制率下降 ,可明显抑制 10 0和 2 0 0 μmo·L-1H2 O2 作用 2 4h后对PC12细胞凋亡的诱导作用和对PC12细胞△Ψm的降低作用 ,可明显降低 10 0和 2 0 0 μmol·L-1H2 O2 作用 12h后细胞内ROS的含量。结论　Cur对氧化应激损伤PC12细胞具有保护作用 ,其机制可能与降低细胞内ROS的含量 ,进而抑制△Ψm的降低有关。     

槲皮素对高同型半胱氨酸血症家兔血管内皮细胞的保护作用

目的　评估槲皮素对高同型半胱氨酸血症家兔血管内皮细胞的影响。方法　制造家兔高同型半胱氨酸损伤血管内皮细胞模型 ,同时灌胃给予槲皮素 5 0、10 0和 2 0 0mg·kg-1,30d后采血进行循环内皮细胞计数 ,测定血清MDA、SOD、NO和血浆ET ,取胸主动脉作血管反应性测定 ,并进行组织学检查。结果　与损伤模型组相比 ,槲皮素给药组循环内皮细胞降低 ,MDA、ET水平降低 ,而NO和SOD水平升高 ,对ACh的内皮依赖性舒张反应趋近正常 ,对NTG的内皮非依赖性舒张反应无影响 ,组织学检查也证实槲皮素有效地对抗高同型半胱氨酸造成的血管内皮细胞损伤。结论　槲皮素对高同型半胱氨酸损伤家兔血管内皮细胞有保护作用。     

虎杖苷对低氧所致大鼠肺微血管内皮细胞损伤的保护作用

目的探讨虎杖苷对低氧所致大鼠肺微血管内皮细胞(PMVECs)损伤的保护作用及其可能的机制。方法采用组织块法培养PMVECs,免疫荧光检测特异性标志物Ⅷ因子相关抗原的表达,结合形态学鉴定细胞;不同浓度的虎杖苷(30,60和120μmol.L-1)干预后,分别在常氧与低氧环境下培养24,48和72 h,MTT法观察细胞生长情况,检测LDH活性,ELISA法测定细胞上清液中血管内皮细胞生长因子(VEGF)的含量,免疫组化法检测VEGF的表达。结果培养的PMVECs具有鹅卵石形态,Ⅷ因子相关抗原呈阳性表达,鉴定为PMVECs;虎杖苷对低氧下PMVECs活性的影响作用明显,并能显著降低低氧所致的细胞培养液中LDH活性升高、VEGF的含量升高及表达增加。结论虎杖苷在低氧环境下对PMVECs有明显的保护作用,其机制可能与虎杖苷对抗低氧致LDH活性升高、VEGF表达增加有关。     

丙氨酰谷氨酰胺二肽对人脐静脉内皮细胞ECV304缺氧缺糖损伤的保护作用

目的观察丙氨酰谷氨酰胺二肽（丙谷二肽）对人脐静脉内皮细胞ECV304缺氧缺糖损伤的保护作用,并探讨其可能的作用机制。方法在以低氧低糖培养人脐静脉内皮细胞ECV304为细胞损伤模型的基础上,以噻唑蓝（MTT）比色法优化丙谷二肽的最佳作用浓度,显微镜观察细胞形态变化,流式细胞术检测线粒体膜电位。自动生化分析仪测定乳酸脱氢酶（LDH）活性,比色法检测谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）的浓度,RT-PCR方法检测细胞内肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、热休克蛋白70（HSP70）、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）和缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）mRNA的表达。结果丙谷二肽能够使细胞在缺氧缺糖应激下存活率增加,线粒体损伤减轻,LDH分泌降低,GSH产生增加,HSP70和HIF-1α mRNA的表达增加。结论丙谷二肽对细胞缺氧缺糖损伤有明显的保护作用,这种保护作用可能与保护线粒体、维持细胞膜结构完整、上调细胞中应激基因HSP70和HIF-1α的表达有关。     

日本刺参酸性粘多糖、皂苷和胶原蛋白多肽对血管内皮细胞的保护作用

目的研究日本刺参酸性粘多糖、皂苷和胶原多肽对血管内皮细胞的保护作用。方法采用ox-LDL建立体外培养的人脐静脉血管内皮细胞株(ECV304)损伤模型。MTT法测定血管内皮细胞的增殖活性;硝酸还原酶法测定血管内皮细胞一氧化氮合酶(NOS)活力和NO释放量;TBA法测定细胞内MDA含量;DNA-Ladder法检测血管内皮细胞的凋亡。结果不同浓度的酸性粘多糖、胶原蛋白多肽和低浓度的皂苷能明显抑制ox-LDL对血管内皮细胞的损伤,促进血管内皮细胞增殖(P<0.05,P<0.01);降低细胞内MDA含量(P<0.05,P<0.01);拮抗ox-LDL引起的血管内皮细胞凋亡。酸性粘多糖和胶原蛋白多肽还能明显促进血管内皮细胞NO释放量(P<0.05,P<0.01),提高细胞NOS活力(P<0.05,P<0.01)。结论日本刺参酸性粘多糖、皂苷和胶原蛋白多肽对血管内皮细胞的脂质过氧化物损伤均具有明显的保护作用。     

水蛭素对凝血酶所致脑微血管内皮细胞损伤的保护作用

目的探讨凝血酶对体外培养的原代大鼠脑微血管内皮细胞(BMVEC)的损伤作用及凝血酶抑制剂水蛭素的保护作用。方法分离新生大鼠脑组织微血管段,原代培养BMVEC并鉴定。四唑盐(MTT)比色法检测不同浓度凝血酶及水蛭素处理后BMVEC生长抑制状况,并用TUNEL法、透射电镜、核DNA琼脂糖凝胶电泳等3种方法检测BMVEC凋亡。结果原代培养细胞经鉴定为BMVEC。150、300 U.mL-1凝血酶可明显抑制BMVEC生长并诱导BMVEC凋亡,这种作用可被水蛭素阻断。结论病理状态下异常增加的凝血酶可导致BMVEC及血脑屏障损伤。水蛭素对凝血酶所致的BMVEC损伤有明显的阻断作用。     

酸性成纤维细胞生长因子对顺铂所致血管内皮细胞损害保护作用的实验研究

目的研究酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)对顺铂(DDP)引起的体外培养的血管内皮细胞损害的保护作用。方法通过组织块法获取血管内皮细胞、Ⅷ因子相关抗原免疫细胞化学染色鉴定,纯化后传代接种于96孔培养板:(1)培养24 h后加入一系列浓度的DDP,再培养24 h后用MTT法检测细胞存活率;(2)培养24 h后在系列DDP浓度的基础上加入一定浓度的aFGF,继续培养24h后用MTT法检测细胞存活率。结果 aFGF能使DDP对血管内皮细胞的半数抑制浓度(IC50)升高。结论 aFGF对DDP损伤的血管内皮细胞有一定的保护作用。     

脉络宁注射液对人血管内皮细胞缺氧损伤的保护作用

目的:研究脉络宁注射液对人脐静脉血管内皮细胞缺氧损伤的保护作用及其机制。方法:常规进行人血管内皮细胞(HUVECs)培养,将细胞随机分为正常对照组、缺氧组和脉络宁20 mg.L-1组。采用CCK-8法检测细胞存活率;Hochest33258荧光染料检测细胞凋亡率;RT-PCR法检测各组细胞中血管内皮生长因子(VEGF),血管生成素-2(Ang-2)mRNA表达水平。结果:脉络宁注射液可显著提高缺氧损伤细胞的存活率(P<0.05);与正常对照组比较,缺氧组细胞内VEGF和Ang-2 mRNA表达水平明显增高。与缺氧组比较,脉络宁组VEGF和Ang-2的表达进一步增强,各组间比较均有差异(P<0.05)。结论:脉络宁注射液可减轻血管内皮细胞缺氧损伤,上调缺氧血管内皮细胞中VEGF和Ang-2的表达,对血管内皮细胞缺氧损伤有一定的保护作用。