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目的: 何首乌的主要化学成分有总苷、多糖及蒽醌类化合物等,其中以总苷类成分中的二苯乙烯苷最为多见。本实验通过观察二苯乙烯苷对肝癌HepG2细胞胆固醇含量的变化,以及细胞内胆固醇相关蛋白及基因的表达情况,阐明该化合物降低胆固醇水平的作用是通过加快胆固醇外流而发挥作用的,从而初步探讨二苯乙烯苷抗动脉粥样硬化的作用机制,为何首乌抗高胆固醇血症及动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的研究提供依据。 方法: 1.肝癌HepG2细胞采用的培养基为含10%胎牛血清、1%双抗及高糖型DMEM。静置于37℃,5%CO2饱和湿度条件下孵育箱中培养; 2.制作高胆固醇细胞模型,采用不同浓度的ox-LDL(0mg/L、12.5mg/L、25mg/L、50mg/L、75mg/L)处理细胞不同时间(24h、48h、72h)对细胞内胆固醇含量的影响,通过胆固醇氧化酶法测定胆固醇含量及油红O染色观察,优选最佳药物浓度及作用时间; 3.MTT法检测不同浓度二苯乙烯苷(0、62.5、125、188、250、500、600、700、800、900、1000μmol/L)作用不同时间(24h、48h)对肝癌HepG2细胞的细胞毒性影响,确定体外细胞给药浓度水平及作用时间,以阐明二苯乙烯苷对肝癌HepG2细胞胆固醇外流的影响; 4.二苯乙烯苷在高胆固醇状态下对肝癌HepG2细胞内胆固醇代谢的影响,用不同浓度二苯乙烯苷(0、62.5、125、188、250μmol/L)处理细胞48h后,通过胆固醇氧化酶法测定上清、裂解细胞胆固醇含量,检测二苯乙烯苷是否能够通过加快细胞胆固醇外流这一途径来降低细胞内胆固醇的含量; 5.RT-PCR法检测二苯乙烯苷对肝癌HepG2细胞ATP结合盒转运体G1(ATP-binding cassette transporterG1,ABCG1)、ATP结合盒转运体A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)以及B族Ⅰ型清道夫受体(scavenger reptor class BtypeⅠ,SR-BⅠ)基因相对表达量的影响; 6.蛋白印迹法(Western Blot)检测二苯乙烯苷对肝癌HepG2细胞ATP结合盒转运体A1(ATP-binding cassette transporterA1,ABCA1)蛋白表达量的影响。 结果: 1.制作高胆固醇模型,经油红O染色后,细胞体积增大变圆,胞浆内有许多的脂滴存在,胞浆疏松化;胆固醇氧化酶法测定结果显示,与空白对照组相比,模型组细胞内总胆固醇(total cholesterol,TC)和游离胆固醇(free cholesterol,FC)含量均明显增加(P<0.05),同时,可以看出ox-LDL在50mg/L作用细胞48h时,细胞内胆固醇含量最高,与油红O结果一致。可用于后续实验。 2.MTT结果显示二苯乙烯苷在62.5μmol/L~250μmol/L浓度范围内对肝癌HepG2细胞均未产生显著影响,表明其对细胞无明显毒性作用,药物作用48h时效果最好,可在后续实验中采用。 3.在高胆固醇状态下,加用不同浓度二苯乙烯苷(0、62.5、125、188、250μmol/L)干预细胞48h后,研究显示,与模型组相比,药物组裂解细胞内TC、FC含量均有所降低,差异具有统计学意义(P<0.05);同时药物组上清TC、FC含量显著升高(P<0.05)。二苯乙烯苷能够明显减少高胆固醇细胞内胆固醇含量,增加胆固醇外排率,其中二苯乙烯苷浓度为125μmol/L时达到最高值,表明二苯乙烯苷对HepG2高胆固醇细胞有明显抑制作用。 4.RT-PCR结果显示,不同浓度的二苯乙烯苷作用细胞48h后,与模型组相比,ATP结合盒转运体G1(ABCG1)、ATP结合盒转运体A1(ABCA1)及清道夫受体(SR-BⅠ)的基因表达有明显升高趋势,其中ABCG1和ABCA1在二苯乙烯苷浓度为250μmol/L时达到最高值;SR-BⅠ在二苯乙烯苷浓度为188μmol/L时达到最高值,差异具有统计学意义(P<0.05)。 5.Western Blot结果显示,不同浓度的二苯乙烯苷作用细胞48h后,与模型组相比,ATP结合盒转运体A1(ATP-binding cassette transporterA1,ABCA1)蛋白表达有明显升高趋势,其中二苯乙烯苷浓度在188μmol/L时达到最高值,差异具有统计学意义(P<0.05)。 结论: 二苯乙烯苷能够促进肝癌HepG2细胞胆固醇的外流,其机制可能与ATP结合盒转运体G1、ATP结合盒转运体A1、B族Ⅰ型清道夫受体在细胞内的表达水平有关。这可能是其抗高胆固醇血症及AS的作用机制之一。