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Method Article
该协议提供了两种草药的组合策略来治疗受伤的PC12细胞。该方案为优化中药最佳应用模式提供了参考。
针对中药联合治疗脑缺血的优势,我们研究了制剂组合和成分组合在疗效和机制上的差异,以探讨两种中药联合治疗损伤PC12细胞的策略。氯化钴(CoCl2)与无葡萄糖培养基结合诱导PC12细胞的氧化损伤。然后,选择 蒙古黄 芪(Ast)和 短黄芪 (Eri)注射液的最佳组合,在筛选其在PC12细胞上安全有效浓度后,按照统一的设计方法进行组合。此外,筛选的组分组合包括两种草药中的10μM黄芪甲苷A、40μM黄芩苷和75μM绿原酸。然后,采用MTT、膜联蛋白V-FITC/PI、免疫荧光和蛋白质印迹分析,评价制剂组合和组分组合对损伤PC12细胞的疗效和机制。结果表明,细胞促存活的最佳制备组合是Ast注射液和Eri胶囊,浓度为6:1.8(μM)。组分组合(10 μM黄芪甲苷A、40 μM黄芩苷和75 μM绿原酸)比制剂组合更有效。两种组合均显著降低细胞凋亡速率、半胱天冬酶-3的荧光强度和细胞内活性氧(ROS)水平;同时,他们上调了p-Akt/Akt、Bcl-2/Bax和Nrf2的表达水平。这些影响在组件组合中更为明显。总之,两种组合都可以抑制CoCl2 与无糖培养基联合对PC12细胞诱导的损伤,从而促进细胞存活。然而,组分组合相对于制备组合的效率可能是由于其对与氧化应激和细胞凋亡相关的PI3K/Akt/Nrf2信号通路的更强调节。
慢性脑缺血,由脑灌注不足引起,是中老年人常见病1。作为一种长期隐匿性缺血性疾病,可导致进行性或持续性神经功能障碍。主要病理机制包括细胞凋亡和氧化损伤,导致进行性或持续性神经功能障碍;这是阿尔茨海默病、血管痴呆等疾病的病理基础,严重影响患者的生活质量。然而,现代医学中仍然缺乏治疗慢性脑缺血的理想药物2。同时, 蒙古黄芪 (Ast)和 短黄芪 (Eri)的组合已广泛应用于中医(TCM)的临床实践中4。联合策略在促进脑缺血后神经功能恢复方面有明显改善,优于单一药物;但是,两种药物组合的剂量比例存在较大差异4。其有效成分和作用机制尚不明确,是制约其临床应用的关键问题。
已有研究证明了Ast注射液和Eri注射液制剂组合治疗大鼠脑缺血的协同作用。它可以上调p-Akt蛋白的表达,下调Bcl-2相关死亡启动子(BAD)蛋白5,6的表达,Bcl-2是B淋巴母细胞瘤2(Bcl-2)家族蛋白之一,具有促进细胞凋亡的作用。但其协同效应的物质基础和机制尚不清楚。此外,利用CoCl2组合无糖培养基建立了PC12细胞的损伤模型,筛选并定义了Ast和Eri的最佳成分组合7。
在这项研究中,通过使用受伤的PC12细胞模型筛选Ast和Eri的有效剂量。利用该模型结合均质设计方法筛选两种药物的最佳组合。细胞模型用于进一步评估制备组合和组分组合在受伤PC12细胞中的作用和机制的差异。该策略旨在通过PI3K/Akt/Nrf2信号通路探索两类组合对损伤PC12细胞的保护作用和调控机制,以确定最佳组合模式。本研究为优化中药最佳应用模式提供参考。
1. 试剂的制备
2. 细胞活力测定
3. 膜联蛋白 V-FITC/PI 测定细胞凋亡率
4. 半胱天冬酶-3生成的免疫荧光检测
5. ROS水平的免疫荧光测定
6. Nrf2、p-Akt、Akt、Bcl-2 和 Bax 11,12 蛋白表达的蛋白质印迹检测
Ast注射液和Eri胶囊的最佳组合的筛选如图1所示。Ast注射液和Eri胶囊在正常PC12细胞上的细胞存活率如图1A所示。浓度大于12μM的Ast注射液(图1A)和浓度大于5μM的Eri胶囊(图1A)的细胞活力低于95%,表明最大无毒浓度分别为12μM和5μM。它们的细胞毒性大于单独使用的黄芪甲苷A和黄芩苷。Ast注射液和Eri胶囊对CoCl...
现代临床实践中治疗脑缺血的理想药物尚缺乏2.在补气、活血化血法的指导下,Ast、Eri等制剂在中医临床实践中联合使用,取得了良好的综合优势13、14、15。大量研究表明,Ast可以改善血脑屏障的通透性,增加脑血流量,提高神经细胞耐受缺氧和抵抗氧自由基损伤的能力,并能显著改善神经功能障碍
作者声明不存在利益冲突。
本研究由四川省科技厅重点研发项目(2020YFS0325)资助。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1300 series class II biosafety cabinet | Thermo Fisher Scientific Instruments Company | 1374 | |
3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide | Guangzhou saiguo biotech Company | 1334GR001 | MTT |
ACEA NovoExpress 1.4.0 | ACEA Biosciences, Inc | - | |
Akt | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 10176-2-AP | |
Analytical flow cytometry | Thermo Fisher Scientific Instruments Company | 62-2-1810-1027-0 | |
Annexin V-FITC apoptosis detection kit | Beyotime Biotechnology Company | C1062L | |
Astragalus injection | Heilongjiang Zhenbao Island Pharmaceutical Company | A03190612144 | Ast injection |
Astragaloside A | Chongqing Gao Ren Biotechnology Company | 84687-43-4 | |
Bax | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 60267-1-Ig | |
BCA protein quantification kit | Beyotime Biotechnology Company | P0012 | |
Bcl-2 | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 26593-1-AP | |
Carbon dioxide incubators | Thermo Fisher Scientific Instruments Company | 0816-2014 | |
Caspase-3 | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 19677-1-AP | |
Chlorogenic acid | Chongqing Gao Ren Biotechnology Company | 327-97-9 | |
Cobalt chloride hexahydrate | Merck Biotechnology, Inc. | 7791-13-1 | CoCl2 |
Dimethyl sulfoxide | Guangzhou saiguo biotech Company | 2020112701 | DMSO |
Disodium hydrogen phosphate dodecahydrate | Chengdu Kolon Chemical Company | 2020090101 | |
DMEM high sugar medium | Thermo scientific Hyclone | 2110050 | |
DMEM sugar free medium | Beijing Solarbio life sciences Company | 2029548 | |
ECL luminous fluid | Lianshuo Biological Company | WBKLS0500 | |
Electronic balance | Haozhuang Hengping Scientific Instrument Co., Ltd., Shanghai, China | FA1204 | |
Electrophoresis instrument | Bio-Rad Laboratories (Shanghai) Co., Ltd | 1658026 | |
Erigeron breviscapus capsule | Yunnan Biogu Pharmaceutical Company | Z53021671 | Eri capsule |
Fetal bovine serum | Four Seasons Institute of Biological Engineering | 20210402 | FBS |
Fluorescent microscope | Olympms Corporation | IX71-F32PH | |
Gel imager | Bio-Rad Laboratories (Shanghai) Co., Ltd | 1708265 | |
Goat anti-mouse secondary antibody | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | SA00001-1 | |
Goat anti-rabbit secondary antibody | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | SA00001- 2 | |
IBM SPSS Statistics version 26.0 | International Business Machines Corporation, USA | - | |
ImageJ 1.8.0 | National Institutes of Health, USA | - | imaging software |
Immunol fluorescence staining kit | Beyotime Biotechnology Company | P0196 | |
KCl | Chengdu Kolon Chemical Company | 2021070901 | |
Marker | Thermo Fisher Scientific Instruments Company | 26616 | |
Microplate reader | Perkin Elmer Corporate Management (Shanghai) Co. | HH35L2018296 | |
Motic Inverted microscope | Nanda Scientific Instruments Co. | AE2000LED | |
NaCl | Chengdu Kolon Chemical Company | 2014081301 | |
Nonfat milk | Beyotime Biotechnology Company | P0216 | |
Nrf2 | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 16396-1-AP | |
P-Akt | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 66444-1-Ig | |
PC12 cells | Chinese Academy of Sciences | CBP60430 | |
Penicillin-Streptomycin solution | Thermo scientific Hyclone | SV30010 | |
Phosphatase protease inhibitor mixture | Beyotime Biotechnology Company | P1045 | |
Potassium dihydrogen phosphate | Chengdu Kolon Chemical Company | 2015082901 | |
Reactive oxygen species assay kit | Beyotime Biotechnology Company | S0033S | |
RI-PA lysis solution | Beyotime Biotechnology Company | P0013B | |
Scutellarin | Chongqing Gao Ren Biotechnology Company | 27740-01-8 | |
SDS-PAGE sample loading buffer, 5x | Beyotime Biotechnology Company | P0015L | |
Sterile filter tips (0.22 µm) | Merck Biotechnology, Inc. | SLGP033RB | |
Tris-base | Guangzhou saiguo biotech Company | 1115GR500 | TBS |
Trypsin | Thermo scientific Hyclone | J190013 | |
Tween-20 | Chengdu Kolon Chemical Company | 2021051301 | |
Vortex oscillator | OHAUS International Co., Ltd., Shanghai, China | VXMNAL | |
β-actin | Wuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc | 66009-1-Ig |
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