董明清朱妙章于军冯华松施溥涛
摘要: 目的比较心房钠尿肽(ANP)、血管钠肽(VNP)及C-型钠尿肽(CNP)抑制 心肌细胞增殖的效应.方法体外培养SD乳鼠心肌细胞,用蛋白激酶C激动剂佛波酯(PMA)刺激心肌细胞增殖,以总蛋白含量和噻唑蓝(MTT)比色吸光度值为指标,观察3种钠尿肽抑制心肌细胞增殖的效应.结果PMA(10-9~10-7mol·L-1)致使心肌细胞的总蛋白含量和MTT吸光度值显著升高(P<0.05), aNP ( 10 -8~10-6 mol·L-1),VNP和CNP(10-7~10-6 mol·L- 1)均可显著降低PMA(10-8 mol·L-1)刺激的心肌细胞总蛋白含量和MTT吸光 度值(P<0.05).结论PMA对心肌细胞有促增殖作用,ANP,VNP和CNP均可抑制PMA刺激的心肌细胞增殖,抑制效应以ANP最强.
关键词:心肌细胞;心房钠尿肽;C-型钠尿肽;血管钠肽
0引言
钠尿肽家族由具有利钠、利尿和舒血管效应的一组多肽组成,是维持体内水、电解质平 衡和血压稳定的重要体液因子,它主要包括心房钠尿肽(ANP)、C-型钠尿肽(CNP)、脑钠 尿肽(BNP)及人工合成的血管钠肽(VNP).早期对这些肽类生理作用的研究集中在其利钠、利尿和舒血管等方面. 近年来发现,ANP,CNP尚可抑制心肌、平滑肌等多种细胞增殖[1-6],但VNP能否抑制细胞增殖,与ANP,CNP相比作用有何差别,目前尚未见报道.我们用体外培养的心肌细胞,观察了ANP,VNP及CNP对蛋白激酶C激动剂佛波酯(PMA)刺激的心肌细胞增殖的影响.
1材料和方法
1.1材料SD乳鼠,1~3 d龄,由本校实验动物中心提供. 胰酶、MEM培养基为Gibco公司产品;胎牛血清购自浙江金华清湖犊牛利用研 究所;ANP和CNP均为人源性,VNP根据人源性ANP和CNP设计合成,分别为27,22和27肽,购自中国科学院上海生物化学研究所; PMA购自Sigma公司;考马斯亮蓝G-250,噻唑蓝(MTT)购自华美生物工程公司;紫外分光光度计、酶联免疫检测仪为Beckman公司产品. ANP,VNP和CNP:生理盐水配成100 mmol·L-1母液,4℃保存备用(以下除另外说明外保存条件同此),用前培养液稀释; PMA:用二甲亚砜(DMSO) 配成1 mmol·L-1母液,用前培养液稀释; mEM培养液:按说明书配制,用0.1 mol· L-1的盐酸调pH值至7.2~7.4,用前按要求加入灭活胎牛血清;胰蛋白酶:生理盐水配制成1.25 g·L -1的溶液; mTT溶液:生理盐水配制成5 g·L-1,2 wk内使用.以上溶液均经0 .22 μm滤膜过滤除菌; 考马斯亮蓝G-250染液:考马斯亮蓝G-250100 mg溶解于950 mL· L-1的乙醇50 mL,加850 mL·L-1的磷酸100 mL,蒸馏水定容至1000 mL; 细 胞裂解液:为双蒸水配制的0.3 mol·L-1 naOH溶液.
1.2方法无菌条件下取出乳鼠心脏,剪碎, 1.25 g·L -1胰酶消化成单细胞悬液,离心(1000 r·min-1,5 min),用含200 mL·L -1胎牛血清的MEM培养基重悬细胞,37℃,50 mL·L-1 CO2常氧条件孵育90 min,收集未贴壁细胞用于实验.
1.2.1MTT比色实验将细胞以5×104个/孔接种于96孔培养板,100μL/孔 ,3 7℃,50 mL·L-1 CO2常氧条件下培养48 h,无血清MEM培养液继续培养24 h,换液 并根据实验分组加入不同试剂(ANP,VNP及CNP在加PMA之前1 h加入),继续培养24 h后每孔加入MTT溶液10μL,继续孵育4 h,吸 弃孔内培养液,每孔加入150 μL DMSO,振荡10 min,测吸光度A490 nm值.
1.2.2总蛋白含量测定将细胞以5×105个/孔接种于24孔培养板,培养48 h,无血清MEM培养液继续培养24 h,换液并根据实验分组加入不同试剂(ANP,VNP及CNP在加PMA之前1 h加入),继续培养24 h,吸弃培养液,生理盐水洗细胞2次,每孔加细胞裂解液1 mL,100℃加热10 min裂解细胞. 每孔取100 μL与900 μL考马斯亮蓝染液混匀,放置 10 min,测吸光度A595 nm值,以溶剂为空白调零,牛血清白蛋白为标准品作标准曲线,换算成总蛋白含量(mg·L-1).
1.2.3统计分析所有数据均以(X±s)表示,进行方差分析.
2结果
2.1 PMA对心肌细胞增殖的影响10-9~ 10-7 mol·L-1的PMA可使心肌细胞总蛋白含量及MTT比色吸光度值均显著增加(Fig 1,2),相应浓度的DMSO无此作用.表明PMA可以刺激心肌细 胞的增殖并有剂量依赖性,且此效应与DMSO无关.
图 1PMA对心肌细胞总蛋白含量的影响
fig 1Effect of phorbol 12-myristate 13-acetate on total protein content i n cardiac myocytes ( n=10, X±s)
aP<0.05,bP<0.01 vs control and 10-10 mol·L-1.
图 2PMA对心肌细胞MTT吸光度值的影响
fig 2Effect of phorbol 12-myristate 13-acetate on A490nm value of MTT in ca rdiac myocytes ( n=10, X±s)
aP<0.05,bP<0.01 vs control and 10-10 mol·L-1.
图 33种钠尿肽对PMA刺激的心肌细胞总蛋白含量的影响
fig 3Effect of three natriuretic peptides on total protein content in cardiac myocytes induced by phorbol 12-myristate 13-acetate ( n=10,X±s,10-8 mol·L-1)
aP<0.05,bP<0.01 vs control.
2.2ANP,CNP,VNP对PMA刺激的心肌细胞增殖的影响ANP(10-8~10-6mol·L-1),VNP和CNP(10-7~10-6mol· l-1)均可显著降低(P<0.05)PMA(10-8mol·L-1)刺激的心肌细胞 总蛋 白含量和MTT比色吸光度值, 作用强度ANP>VNP>CNP(见Fig3,4),说明3种钠尿肽均可抑制PM A刺激的心肌细胞增殖,并有剂量依赖效应,抑制效应以ANP最强.
图 43种钠尿肽对PMA刺激的心肌细胞 mTT吸光度值的影响
fig 4Effects of three natriuretic peptides on A490nm value of MTT in cardiac myocytes induced by phorbol 12-myristate 13-acetates ( n=10,X±s,10-8 mol·L-1)
aP<0.05,bP<0.01 vs control.
3讨论
钠尿肽家族是调节水、电解质平衡、维持血压稳定的重要体液因素,具有利钠、利尿、舒血 管和抗细胞增殖等多种效应. VNP是人工合成的钠尿肽家族的新成员,是由ANP羧基末端5个氨基酸残基和CNP组合而成,结构上与ANP,CNP有很高的同源性,Wei等[7]和冯华松等[8]发 现,VNP有与ANP和CNP类似的利钠、利尿和舒血管作用,且舒血管作用强于ANP和CNP.本研 究中我们采用PMA刺激心肌细胞的增殖,并在此基础上观察3种钠尿肽的抗增殖效应,结果表明,PMA可以提高心肌细胞总蛋白含量及MTT比色吸光度值,即可以刺激心肌细胞增殖,AN p,VNP和CNP均可以抑制PMA刺激的心肌细胞的增殖,VNP的抑制效应弱于ANP而强于CNP.由于 PMA是蛋白激酶C(PKC)的强激动剂,而PKC激活是有丝分裂信号之一,可以刺激多种细胞的增殖[9],许多促增殖因素都可通过激活PKC而促进细胞增殖,提示VNP可能对抗多种促增殖 因素的促细胞增殖作用,但VNP和其他促增殖因子、其他细胞增殖之间的关系还有待于进一步研究. VNP的结合受体和受体后信号转导途径目前尚不清楚.钠尿肽结合受体有3种:A受体、B受 体和C受体.前两种是鸟苷酸环化酶偶联受体,激活后可以导致细胞内cGMP水平升高,C受体则不与鸟苷酸环化酶偶联,主要介导钠尿肽的清除(近来认为它尚有其他重要作用). aNP ,CNP与上述3种受体均可结合,发挥生理作用,由于VNP与ANP,CNP结构的高度同源性,可能与ANP,CNP具有相同的受体途径,但这尚需进一步研究.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39770317)
作者简介:董明清(1970-),男(汉族),山西省
