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编号:10497252
甲基莲心碱抑制氧化极低密度脂蛋白的形成及其生物学效应
http://www.100md.com 《同济大学学报(医学版)》 1999年第2期
     作者:冯友梅 吴捷莉 从容 宗义强 王淳本 冯宗忱

    单位:同济医科大学基础医学院生物化学教研室, 武汉 430030

    关键词:甲基莲心碱;极低密度脂蛋白;氧化

    同济医科大学学报990201 摘要 采用Cu2+ 在体外氧化极低密度脂蛋白(VLDL),用甲基莲心碱(Nef)作抗氧化剂。将脂蛋白分为正常、氧化和Nef抗氧化三组,测定脂蛋白的硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)。结果分别为(0.61±0.03)、(6.08±0.25)和 (2.33±0.91)μmol/g 蛋白, 每二组间的差异均有显著性(P<0.01)。氧化和Nef抗氧化的VLDL与巨噬细胞(MΦ)在37 ℃温育48 h后,MΦ 内甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)含量显示前者比后者有更强的促进MΦ内脂质堆积的作用(P<0.05)。研究结果表明,Nef能够有效抑制Cu2+介导的VLDL的氧化修饰及MΦ源性泡沫细胞的形成。
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    中图法分类号 R284, Q513.5

    Inhibition of Very Low Density Lipoprotein Oxidation by

    Neferine and Its Biologic Effect

    Feng Youmei, Wu Jieli, Cong Rong et al

    Department of Biochemistry, School of Basic Medical Sciences,Tongji Medical University, Wuhan 430030

    Abstract Oxidatively modified very low density lipoprotein (Ox-VLDL) enhances the formation of macrophage derived foam cell. To investigate the role of neferine (Nef) in anti-VLDL oxidation and foam cell formation, the lipoprotein was divided and subjected to three different treatments: N-VLDL(native VLDL), Ox-VLDL(Cu2+ +VLDL) and Cu2+ +Nef+VLDL. The VLDLs were put at 25 ℃ for 24 h and the thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) values were determined. TBARs values were (0.61±0.03), (6.08±0.25) and (2.33±0.91) nmol/mg protein, respectively with the difference being very significant(P<0.01) for each two groups. Mouse peritoneal macrophage(MΦ) were exposed to 50 mg protein/L of Ox-VLDL and Cu2+ +Nef+VLDL at 37 ℃ for 48 h, respectively. The tryglyceride (TG) and total cholesterol(TC) content in MΦ were assayed. The results showed that Ox-VLDL was more efficient than Cu2+ +Nef+VLDL in stimulating lipid accumulation in MΦ (P<0.05).The study demonstrates that Nef can inhibit Cu2+ mediated VLDL oxidation and by which inhibit macrophage derived foam cell formation.
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    Key words neferine; very low density lipoprotein; oxidation

    氧化修饰的极低密度脂蛋白(Ox-VLDL)能明显促进巨噬细胞(MΦ)内脂质堆积,使后者转变为泡沫细胞[1] 。甲基莲心碱(Nef)是从莲子心中提取的一种双苄基异喹啉类生物碱,已证明其具有抗实验性心律失常、降压、抗心肌缺血、抗血小板聚集、抗羟自由基[2] 等作用。本研究拟观察Nef能否抗VLDL氧化并进而抑制其促进MΦ内脂质堆积形成泡沫细胞的生物学作用。

    1 材料和方法

    1.1 试剂

    蛋白测定试剂(Lowry试剂和Folin& Ciocalteu's酚试剂)及硫代巴比妥钠反应物质(TBARS)测定标准TMP(1,1,4,4-四甲氧基丙烷)均购自Sigma。总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)测定试剂盒为浙江东瓯公司产品。其他试剂均为国产分析纯。
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    1.2 脂蛋白分离

    按王淳本等法[3] 采用超速离心从正常人空腹全血中分离VLDL,分离过程中用谷胱甘肽(GSH,0.56 mmol/L)防止VLDL自氧化。

    1.3 VLDL的氧化

    上述分离的VLDL用0.15 mol/L NaCl透析24 h (4 ℃),浓缩后用CuCl2 (10 μmol/L)在室温下氧化24 h,另加Nef 100 μmol/L抗氧化。脂蛋白分为正常VLDL(N-VLDL)、Ox-VLDL(Cu2+ +VLDL)、Cu2+ +Nef+VLDL三组。

    1.4 氧化VLDL的鉴定

    TBARS值测定[4] 、琼脂糖凝胶电泳。
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    1.5 MΦ培养

    按本室常规方法收集小鼠腹腔MΦ于含100 ml/L小牛血清的DMEM中,混匀后分装于60 mm的塑料培养皿中,贴壁后稳定24 h进行实验。

    1.6 蛋白含量测定

    用Lowry法[5] 测定脂蛋白及细胞的蛋白质含量。

    1.7 脂质含量测定

    脂蛋白及细胞内的TC和TG含量均用酶法测定。

    1.8 统计

    实验结果以±s表示,组间比较用t检验。

    2 结 果
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    2.1 VLDL的脂质组成

    VLDL是富含TG的脂蛋白,分组及不同处理对VLDL的组成无明显影响,见表1。

    表1 VLDLs的脂质组成 (n=5, ±s) 组 别

    TG/蛋白

    TC/蛋白

    TG/TC

    N-VLDL

    4.44±0.17

    1.31±0.07

    3.39

    Ox-VLDL
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    4.45±0.13

    1.38±0.10

    3.22

    Cu2++Nef+VLDL

    4.27±0.12

    1.29±0.05

    3.31

    2.2 VLDL的氧化程度鉴定

    2.2.1 TBARS值的测定:正常、氧化和Nef抗氧化3组VLDL的TBARS值分别为(0.61±0.03)、(6.08±2.05)和(2.33±0.91) μmol/g蛋白。在Cu2+ +Nef+VLDL组虽高于N-VLDL组,但远低于Ox-VLDL组,说明Nef有效抑制了Cu2+ 介导的VLDL氧化。
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    2.2.2 琼脂糖凝胶电泳:结果见附图。可见在几种不同处理组,只有Ox-VLDL组的电泳迁移率加快。这是由于脂质过氧化所产生的小分子醛类产物与载脂蛋白的游离氨基共价结合,减少了带正电荷的基团,从而使Ox-VLDL颗粒向正极移动的速度加快。由于Nef+VLDL的电泳迁移率不增加,所以可排除Nef直接影响VLDL使其迁移率加快的可能。Cu2+ +Nef+VLDL组由于TBARS产生少,对脂蛋白的迁移率影响小,所以其电泳迁移率与N-VLDL基本一致。

    附图 VLDLs的琼脂糖凝胶电泳图

    ① Nef+VLDL; ② Cu2++Nef+VLDL;

    ③ Ox-VLDL; ④ N-VLDL

    2.3 二种VLDLs促进MΦ内脂质堆积的生物学效应比较
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    表2显示MΦ分别与二种VLDLs(200 μg TG/ml)在37 ℃温育48 h后,细胞内TG和TC的实际含量。如扣除对照组基数后,由Ox-VLDL所致的MΦ内TG和TC含量的净增加分别为Cu2++Nef+VLDL组的4.48倍(117.40/26.18)和 5.62倍(10.68/1.90)。可见Nef不仅抑制氧化VLDL的形成,而且对其生物学作用——促进MΦ内脂质堆积也有显著抑制作用。

    表2 VLDLs引起的MΦ内TG和TC堆积 细胞内脂质

    对照组

    Ox-VLDL

    Cu2+ +Nef+VLDL

    TG(μg/mg)

    40.30±4.33
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    157.70±8.28***

    66.48±5.10**△△

    TC(μg/mg)

    31.91±3.82

    42.59±2.67**

    33.81±2.24

    与对照组比较 ** P<0.01 *** P<0.001;与Ox-VLDL组比较 P<0.05 △△ P<0.012.4 苯硼酸(BBA)对二种VLDLs促进MΦ内TG堆积的影响

, 百拇医药     BBA是脂蛋白脂肪酶(LPL)的抑制剂[6] 。加入BBA后,暴露于Ox-VLDL和Cu2+ +Nef+VLDL的MΦ内TG净增加量显著减少,分别为不加BBA时的48 %(由117.4减至56.62)和16 %(由26.18减至4.33)。

    3 讨 论

    临床和流行病学资料表明人血浆TG增高为冠心病的独立危险因子, 富含TG的CM和VLDL残粒与动脉粥样硬化(AS)形成密切相关。我们过去的研究强烈提示VLDL在体内可能通过氧化修饰形成Ox-VLDL而加速AS的形成[1]

    本研究结果表明, Nef有效抑制了Cu2+ 介导的VLDL 的氧化修饰(表2,附图);Nef抗氧化的VLDL(Cu2+ +Nef+VLDL)与Ox-VLDL比较,在促进MΦ内脂质堆积的生物学功能方面作用弱得多。由此推测,Nef可能使体内由Ox-VLDL所致的MΦ源性泡沫细胞的形成减少, 抑制AS的发生和发展。关于二种 VLDLs中脂质被 MΦ摄取的方式,从现有结果分析来看,MΦ内TG/TC净增加量的比率在Ox-VLDL组为10.99(117.4/10.68), 在Cu2+ +Nef+VLDL组为13.78(26.18/1.9),远大于VLDLs中TG/TC(约为3)。这可能是由于TG的堆积既有LPL的作用又有受体的作用[6] ,而TC主要经受体途径进入MΦ所致。当加有LPL抑制剂BBA时,二种VLDLs所致MΦ内TG净增加量显著减少,正好说明这一点。即氧化和抗氧化处理的VLDLs和N-VLDL一样,分别经LPL作用和受体途径导致MΦ内脂质堆积, Nef处理VLDL并不影响它进入MΦ的方式。此外,加BBA抑制LPL活性后,MΦ内TG含量的减少在Cu2+ +Nef+VLDL组比Ox-VLDL组显著得多,这提示抗氧化VLDL受LPL作用程度要大,可能是抗氧化VLDL更适合作为LPL的底物, 而氧化VLDL结构有所改变,受LPL作用程度减小。
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    脂蛋白氧化修饰源于脂类中多不饱和脂肪酸发生过氧化反应,这种脂质过氧化作用是活性氧引发的链式反应, Cu2+ 、Fe2+ 金属离子均能催化这种反应的进行。本研究所显示的Nef抑制VLDL氧化修饰的作用可能与其结构有关。Tajima等[7] 的研究指出,VitE的抗氧化作用是通过其结构上的酚羟基与R*结合所致; 林童俊等[8] 报道五味子提取物中的活性成分含有酚羟基,能够清除活性氧;最近,Kerry等[9] 又报道从红葡萄酒中提取的酚类组份在体外能够对抗Cu2+ 介导的LDL氧化修饰。这些物质结构中均含有芳香环、双键和酚羟基等化学基团,Nef也包含这些基团[10] 。酚羟基易于和活性氧作用,从而阻断活性氧引发脂质过氧化反应,保护脂蛋白免受氧化修饰。

    随着对氧化脂蛋白在AS发病中的作用的认识加深,应用抗氧化剂来防治AS已日益受到临床的重视。由于我国居民以碳水化合物为主食,以TG升高为主的高脂血症多见,阻止富含TG的VLDL的氧化修饰及其生物学作用,对中国人的AS的防治具有重要的理论意义和实际意义。Nef作为中药莲子心中的有效活性成份,具有药源丰富、提取工艺简单等优点。本研究为开发高效低毒的天然抗氧化剂提供了实验依据和新思路。
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    参考文献

    1 赖祥进,冯宗忱,王式平等. 氧化修饰极低密度脂蛋白增强其致动脉粥样硬化作用. 生物化学杂志, 1994,10(3):350

    2 贾菊芳,赘明章,胡本容等. 甲基莲心碱对脂质过氧化和活性自由基的作用. 同济医科大学学报, 1994,23(1):62

    3 王淳本,宋义强,吴万生等. 两步超速离心法快速分离大量血浆极低密度脂蛋白及低密度脂蛋白. 同济医科大学学报, 1995,24(3):169

    4 Steinbercher U P, Parthasaeathy S, Leake D S et al. Modification of Low density lipoprotein by endothelial cells involves lipid peroxidation and degradation of low density lipoprotein phospholipids.Proc Natl Acad Sci USA, 1984,81:3 883
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    5 Lowry O H, Rosebrough N J, Earr A L et al. Protein measurement with the phenol reagent. J Biol Chem,1951,193:265

    6 冯友梅,王式平,吴万生等. 脂蛋白脂肪酶在巨噬细胞代谢正常极低密度脂蛋白中的作用. 生物化学杂志, 1989,5(3):255

    7 Tajima K, Sakamoto M, Okada K et al. Reaction of biological phenolic antioxidants with superoxide generated by cytochrome P-450 model system.Biochem Biophys Res Commun, 1983,115:1 002

    8 Lin T J. Detection of free radical scavenging activity of schisanhenol by electron spin resonance.Acta Pharmaco-logica Sinica,1990,11:534

    9 Kerry N L, Abbey M. Red wine and fractionated phenolic compounds prepared from red wine inhibit low density lipoprotein oxidation in vitro. Atherosclerosis,1997,135:93

    10 夏国瑾,刘玉芬,吕富华等. 甲基莲心碱对实验性心率失常的影响. 同济医科大学学报, 1986,15(3):200

    收稿日期:1998-06-12, 百拇医药