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《北京中医药大学》 2014年
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基于单抗敲除技术的葛根素与葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤炎症因子作用的量效关系研究

吴婷婷  
【摘要】:中药药效物质基础是中医药现代化研究的热点和难点。中药方剂配伍理论现代机制研究、中医辨证论治现代内涵研究和中药新药研发都离不开中药药效物质的指引和证实。因此揭示中药药效物质基础一直是中医药现代化研究的关键。然而由于中药内成分繁多,又常以复方制剂应用,使得成分间交互作用极为复杂,因此确认有效成分非常困难。即便是《中国药典》记载的药物中,已明确有效成分的中药品种亦不到5%。而当前绝大部分中药用于质量控制的指标性成分仅根据含量多少而设定,不一定是为药材贡献主要药效的成分。这不仅制约着中医药理论现代化研究难以取得实质性的进展,而且容易引发药物安全性问题,因此中药药效物质基础研究又是中医现代化研究中亟待解决的难点问题。 导师团队致力于中药药效物质基础研究多年,为解决这一问题,导师提出采用不同于以往“还原论”研究模式的,基于中药小分子单克隆抗体技术免疫“敲除”法的研究思路,通过特异性敲除中药中某一成分,比较敲除前后和单一成分三者之间的药效异同,不仅能够反映该成分单独作用的效果,更能反映该成分在原中药中发挥的作用与单独使用的差异,以此揭示该成分可能的交互作用和对该中药功效的真实贡献度。 《中国药典》上以葛根素作为葛根质控的指标性成分,脑缺血是葛根及葛根素在临床上确有疗效且机制较为明确的适应症,经过多年的研究,虽然葛根素对脑缺血的作用机制已经被大量揭示,但是葛根素对葛根抗脑缺血功效的贡献度研究,尚未见报道。本研究以葛根为模式药物,以脑缺血的体外模型——SH-SY5Y细胞糖氧剥夺模型和为载体,通过建立基于葛根素单克隆抗体的葛根素免疫亲和色谱柱,特异性敲除葛根素后,比较葛根特异性敲除葛根素前后对该模型药效及炎症因子调节功能的量效改变,揭示葛根素对葛根功效的贡献度。 第一章、葛根素免疫亲和色谱柱制备和敲除液制备和葛根提取液中葛根素的敲除 目的:基于葛根素单克隆抗体,制备葛根素免疫亲和色谱柱,并对葛根提取液中的葛根素进行敲除,以获得后续研究所需的药物。 方法:采用辛酸-硫酸铵法对葛根素单克隆抗体腹水进行纯化,采用SDS-PAGE法检测抗体纯度,Bradford法检测抗体浓度,ELISA法检测抗体效价和竞争,确认抗体具有制备免疫亲和色谱柱的效能;将纯化后的葛根素单抗与CNBr-activated SepharoseTM4B偶联,检测偶联比和偶联率,掌握亲和柱的性能;对葛根提取液进行上样敲除,采用HPLC法检测葛根提取液和敲除液中葛根素含量,计算敲除率,获得定量敲除葛根素的葛根敲除液。 结果:SDS-PAGE结果显示纯化后葛根素单抗杂蛋白减少,纯度达92%;纯化前葛根素单抗腹水蛋白浓度为4.28mg/mL,纯化后的浓度为2.16mg/mL; ELISA检测显示纯化前后葛根素单抗的效价均约为稀释度1:51200,均与葛根素呈现良好的线性竞争,线性范围未发生明显变化;经计算,纯化后的葛根素单抗与CNBr-activated SepharoseTM4B凝胶的偶联率为99.3%,偶联比为3.4mg/mL;经HPLC法检测,原上样葛根溶液中约90%的葛根素已经被剔除。 结论:辛酸-硫酸铵法纯化的葛根素单抗,去除了大量杂蛋白提高了抗体纯度,而抗体效价和竞争不受明显影响,能够满足制备免疫亲和色谱柱的需要;纯化后的葛根素单抗与CNBr-activated Sepharose TM4B凝胶偶联效果非常好,敲除率较高,能够满足药效实验的需要。 第二章葛根提取液,葛根敲除液和葛根素对SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤药效比较研究 目的:考察葛根素SH-SY5Y细胞内的药代动力学过程揭示药效产生过程,建立稳定的SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤模型,考察葛根提取液、葛根敲除液和葛根素对该模型诱导的细胞损伤的保护作用药效差异。 方法: (1)考察3.9、7.8、15.6、31.3、62.5、125、250、500μg/mL8个不同浓度2h,8h,16h和24h四个不同时间葛根素对正常SH-SY5Y细胞的影响;选用31.25μg/mL、62.5μg/mL、125μg/mL三种浓度葛根素孵育细胞,于5、15、30、45、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360、390、420、480、540、600min,共20个时间点取上清,间接竞争ELISA法检测上清中葛根素含量。给药浓度减去上清浓度即为细胞内葛根素浓度。 (2)利用无糖细胞培养液和Na2S2O4诱导缺氧缺糖损伤模型,考察0.4、0.8、1.6,3.2mmol/L四种造模浓度,2、8、16、24h四种孵育时间的造模效果,在倒置相差显微镜下观察造模后的细胞形态,以MTT分析法测定细胞存活率和乳酸-丙酮酸法检测细胞上清中LDH水平。; (3)按葛根素的浓度和敲除前应含葛根素的浓度,将葛根提取液、葛根素和葛根敲除液分别设为3.9,7.8,15.6,31.3,62.5,125,200,250,500μg/mL九个浓度干预模型,以MTT分析法测定细胞存活率和乳酸-丙酮酸法检测细胞上清中LDH水平。 结果: (1)3.9、7.8、15.6、31.3、62.5、125、250μg/mL葛根素在8小时内对细胞存活率和LDH水平均无显著影响;高、中、低三个剂量组的Cmax和AUClast呈剂量依赖性减小,中剂量组的Tmax和MRTlast高于低剂量组和高剂量组,提示该剂量在细胞内吸收过程的特殊性。 (2)倒置相差显微镜下进行一般形态学动态观察,SH-SY5Y细胞经糖氧剥夺损伤后,严重变形,受损程度呈剂量和时间依赖性,16h和24h组各组细胞均损伤严重,多数死亡;通过测定细胞存活率和细胞上清中的LDH水平发现,造模8小时,0.8、1.6、3.2mmol/L剂量模型组的细胞存活率比正常组显著降低(P0.01),造模8小时,0.4、0.8、1.6mmol/L剂量模型组细胞上清的LDH水平比正常组显著升高(P0.01)。 (3)葛根素以15.6,31.3,62.5,125、200μg/mL剂量干预SH-SY5Y细胞糖氧剥夺模型,细胞存活率和上清中LDH水平与M组相比具有显著差异(P0.01或P0.05),提示模型所造成的损伤能够被葛根素抑制,说明造模成功,62.5μg/mL效果最好可能与其在细胞内的特殊吸收过程有关。 葛根敲除液按敲除前应含葛根素浓度15.6,31.3,62.5,125,200,250,500μg/mL剂量干预SH-SY5Y细胞糖氧剥夺模型,细胞存活率和上清中LDH水平与M组相比具有显著差异(P0.01或P0.05)。葛根提取液按葛根素浓度3.9,7.8,15.6,31.3,62.5,125,200,250,500μg/mL分别干预时SH-SY5Y细胞糖氧剥夺模型,细胞存活率和上清中LDH水平与M组相比具有显著差异(P均0.01)。在15.6-250μg/mL范围内葛根提取液效果优于葛根敲除液。 结论:在本实验所取剂量范围内,葛根提取液效果优于葛根素说明多种成分综合作用的效果优于单一成分单独使用;葛根提取液效果优于葛根敲除液说明敲除90%葛根素会减弱葛根整体的药效,葛根素与葛根整体药效具有关联关系;葛根提取液效果优于二者单独使用共同说明葛根素与葛根中其它成分可能具有协同作用。 第三章葛根素与葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤炎症因子作用的量效关系研究 目的:通过在葛根提取液、葛根敲除液和葛根素各自最佳剂量上的比较,以及含不同比例葛根素的葛根之间比较,揭示葛根素与葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤炎症因子作用的量效关系 方法:(1)分别取葛根提取液、葛根敲除液和葛根素三者最佳浓度与该浓度上其它两种药物干预SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤,进行敲除前后的药效对比研究; (2)取葛根提取液最佳剂量和相应剂量的葛根敲除液,向葛根敲除液中定量添加葛根素至葛根素含量为原提取液的25%,比较添加前后及与葛根提取液药效的差异; 采用MTT检测细胞存活率,乳酸-丙酮酸法检测LDH水平;Westernblot检测炎症因子NF-κB、TNF-α和IL-6表达水平;采用黄嘌呤氧化酶检验法检测SOD,硫代巴比妥酸法测定MDA,硝酸还原酶法检测NO。 结果: (1)在葛根素的最佳剂量上,葛根敲除液改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤所致的细胞存活率、LDH水平、NF-κB、TNF-α、SOD、MDA、NO异常的效果低于葛根提取液和葛根素,对IL-6的效果优于葛根素,与葛根提取液明显差别;在葛根敲除液和葛根提取液各自的最佳剂量上,葛根素改善细胞存活率、LDH水平、NF-κB、TNF-α、SOD、 MDA、NO、IL-6效果低于葛根敲除液和葛根提取液,葛根敲除液对除IL-6以外的其它因子的改善效果亦明显低于葛根提取液。 (2)向葛根素含量为10%的葛根敲除液中定量添加葛根素至含25%葛根素后,对细胞存活率、LDH、NF-κB、TNF-α、SOD、MDA、NO改善优于单独使用原葛根敲除液和单独使用添加剂量的葛根素,但仍差于含100%葛根素的葛根提取液。 结论: (1)在本实验选取的葛根素三个不同浓度上,敲除90%葛根素对葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤药效都具有不同程度的削弱作用,说明葛根素与葛根这一药效具有关联关系;葛根素对葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤药效的影响具体包括下调NF-κB、 TNF-α水平,改善SOD含量、减少MDA、NO等炎症因子,而对IL-6的影响则较弱。本实验为葛根素与葛根功效的关联关系提供了直接证据。 (2)向葛根敲除液中定量添加15%葛根素之后的葛根敲除液的药效得到增强,优于单独使用葛根敲除液和葛根素,意味着葛根敲除液中的成分和所添加的葛根素之间存在协同作用;含100%葛根素的提取液对SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤所致的不同炎症因子异常表达的改善效果,不同程度地优于含25%葛根素的敲除液组和含10%葛根素的敲除液组,说明葛根素对葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤的作用受葛根素含量的影响,而且与不同炎症因子有不同的量效趋势;葛根素含量对葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤功效的影响主要涉及对NF-κB、TNF-α, SOD、MDA, NO的调节作用。
【学位授予单位】:北京中医药大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R283

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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张生林;陈芸;张毅;葛根素可治老年VBI[N];中国医药报;2005年
2 常怡勇;中药葛根作用新发现[N];上海中医药报;2009年
3 常怡勇;注意葛根素的不良反应[N];医药经济报;2004年
4 陶春祥;葛根素的临床应用[N];中国中医药报;2002年
5 万同己;葛根素治疗糖尿病肾病[N];中国医药报;2002年
6 程书权;葛根素的临床应用[N];中国中医药报;2003年
7 青云;葛根素制剂的研究[N];中国医药报;2003年
8 副主任医师 罗建国;葛根素可用治多种疾病[N];大众卫生报;2000年
9 时仲省;一项研究显示 葛根素可预防酒精性股骨头坏死[N];中国医药报;2008年
10 向士英;葛根素制剂医院市场增长之中存隐忧[N];中国医药报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗承锋;葛根素固体脂质纳米粒的药动学及其代谢产物研究[D];广州医学院;2010年
2 李翼飞;葛根素特异性敲除技术方法及应用研究[D];北京中医药大学;2013年
3 薛瑾;基于特异性敲除技术的葛根素与葛根雌激素样和舒血管作用的相关性研究[D];北京中医药大学;2014年
4 胡文志;葛根素干预核因子-κB防治动脉粥样硬化的实验研究[D];苏州大学;2011年
5 潘洪平;葛根素的吸收动力学及对脑缺血损伤的保护作用研究[D];华中科技大学;2010年
6 姜丽;基于理化性质—药效—体内外吸收评价葛根素和天麻素配伍应用的合理性[D];北京中医药大学;2013年
7 吴婷婷;基于单抗敲除技术的葛根素与葛根改善SH-SY5Y细胞糖氧剥夺损伤炎症因子作用的量效关系研究[D];北京中医药大学;2014年
8 郭东艳;葛根素衍生物纳米冻干粉针的药学研究[D];成都中医药大学;2004年
9 闫莉萍;葛根素心肌保护,调节血脂和舒血管的药理作用机制[D];中国协和医科大学;2006年
10 茅彩萍;葛根素对糖尿病血管并发症的作用及其机制的实验研究[D];苏州大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鞠忠;葛根素对局灶性脑缺血MMP-2、MMP-9表达变化的影响[D];吉林大学;2004年
2 齐中华;葛根素对实验性脑缺血GAD、VEGF表达变化的影响[D];吉林大学;2004年
3 涂国胜;葛根素预处理对心肌缺血大鼠心肌组织内皮素-1的影响[D];江西医学院;2004年
4 朱孝中;葛根素联合缺血预适应对心肌缺血再灌注损伤的保护作用的研究[D];苏州大学;2004年
5 王军;葛根素注射液对大鼠缺血—再灌注心肌细胞凋亡的影响[D];吉林大学;2005年
6 封菲;脑缺血再灌注后核因子kappaB的变化及葛根素对其影响[D];浙江大学;2006年
7 刘伟星;葛根素自微乳化渗透泵控释给药系统的研究[D];广东药学院;2010年
8 刘双梅;葛根素对颈上和星状神经节细胞P2X_3受体介导心肌缺血引发交感反射的作用研究[D];南昌大学;2010年
9 张勇;黄酮类活性成分晶体特性研究——葛根素的理化性质及多晶型[D];合肥工业大学;2003年
10 曹莉;葛根素对实验性糖尿病胰岛素抵抗作用及其机制的研究[D];苏州大学;2005年
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