敦煌平胃丸对胃癌前病变大鼠Notch信号通路中Notch2和Jaggedl表达的影响

  • 投稿雪歌
  • 更新时间2015-09-16
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付航1 刘喜平1,2 张炜3 李沛清1

1 甘肃中医学基础医学院,甘肃兰州730000;2 甘肃中医学院敦煌医学与转化省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730000;

3 兰州大学第一医院,甘肃兰州730000

【摘要】目的:观察敦煌平胃丸对胃癌前病变(PLGC)模型大鼠胃黏膜组织Notch信号通路中Notch2和Jagged1表达的影响。方法:采用复合法建立PLGC大鼠模型,将32只大鼠随机分为4组,每组8只。敦煌平胃丸组用敦煌平胃丸浸膏按每日生药96 g / kg掺入饲料中喂养给药,共计12周。观察大鼠胃黏膜病理组织学变化;采用Western Blot检测Notch2和Jagged1蛋白表达;采用RT-PCR检测Notch2和Jagged1mRNA的表达。结果:PLGC大鼠胃黏膜组织Notch2 与Jagged1mRNA及蛋白表达较正常大鼠胃黏膜组织均明显上调(P<0 05)。敦煌平胃丸能明显改善PLGC大鼠胃黏膜腺体萎缩、肠化增生,下调PLGC大鼠胃黏膜组织中Notch2 与Jagged1表达水平(P<0 05)。结论:Notch2、Jagged1激活了Notch信号通路,在PLGC发生发展中有重要意义。敦煌平胃丸治疗PLGC可能与下调Notch信号通路中Notch2 与Jagged1表达有关。

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关键词 敦煌平胃丸;胃癌前病变;Notch2、Jagged1

【中图分类号】R285 5【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517(2015)01-0018-04

胃癌前病变( gastric precancerous lesions, PLGC)是胃黏膜肠上皮化生(intestinal metaplasia,IM)和异型增生( Dysplasia,Dys)的一种病理状态。研究显示Notch信号通路参与了胃黏膜的癌变过程[1]。敦煌平胃丸源于敦煌遗书,该方临床治疗慢性萎缩性胃炎及胃癌前病变疗效确切[2-3]。为了进一步揭示敦煌平胃丸的药效及作用机理,本研究以PLGC大鼠为模型,研究了敦煌平胃丸对胃黏膜Notch信号通路中Notch2和Jagged1表达的影响,现报道如下。

1材料

1 1实验动物采用SPF级健康Wistar大鼠,体重(160±10)g,雌雄各半,标准饲料喂养,均由甘肃中医学院SPF级医学实验中心提供,动物许可证号:SCXK(甘)2011-0001-0001163。

1 2实验药物敦煌平胃丸(方药组成:人参、土鳖虫、当归、苦参、大黄、桔梗、干姜、防风、篙本、玄参),药材饮片购自兰州复兴厚药材有限责任公司,经甘肃中医学院中药鉴定教研室鉴定符合药典规定。将处方中药材饮片按一定比例,置多能提取器中,加水煎煮两次,第一次加8倍量水,煎煮1 5h,第二次加6倍量水,煎煮1h,合并两次煎液,离心滤过,滤液减压浓缩至含生药2g/ml的浸膏,保存备用。

1 3试剂及仪器甲基硝基亚硝基胍(MNNG),购自上海国药集团化学试剂有限公司,批号M0527;Notch2及Jagged1抗体购自兰州维科生物工程有限公司(批号RMA0546);胎牛血清购自兰州维科生物工程有限公司;EastepTM通用型总 RNA 提取试剂盒:型号LS1OO,普洛麦格上海生物产品有限公司;RNAse-Exitus PLUS(德国Applichem公司),批号OD008558;超声波破碎仪(德国merck公司);超微量分光光度计(K5500北京凯奥科技公司);凝胶成像分析仪(170-8170,美国BIO RAD公司);PCR热循环仪(C1000,美国BIO RAD公司)。

2方法

2 1大鼠模型建立及分组给药

2 1 1PLGC大鼠模型建立教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献方法[4],采用复合法建立PLGC模型:用蒸馏水175ml和40℃50%的酒精75ml充分搅匀配成10g/l的母液250ml(每周配1次),于4℃冰箱保存。使用前将MNNG加入母液,稀释成浓度为100μg/ml的溶液,避光保存。各造模组大鼠自由饮用MNNG与酒精复合溶液;各造模组大鼠雷尼替丁与 60℃150g/热盐水按2 25g/L混合后灌胃。各造模组大鼠均配合饥饱失常(2d饱食,1d禁食)。

2 1 2分组及给药32只大鼠适应性喂养7 d后,随机分为4组,每组8只:空白对照组,常规喂养;PLGC模型组,按照前述方法造模,常规喂养,共计12周;自然恢复组,按前述方法造模,常规喂养,共计12周,第13周造模结束后,继续常规喂养12周;敦煌平胃丸组,按照前述方法造模,常规喂养,共计12周,第13周开始,按每日生药96g/kg剂量(相当于60kg成人剂量的20倍计算),将敦煌平胃丸浸膏,掺入饲料中喂养12周。

2 2各组大鼠胃黏膜病理组织观察及积分将大鼠禁食24h后(自由饮水),腹部注射20%乌拉坦(约10ml/kg),剖腹取胃,沿胃大弯切开,PBS 溶液漂洗2遍后,肉眼观察大鼠胃壁弹性、黏膜色泽。剪取胃窦部胃组织,将其置于10%多聚甲醛溶液中固定,石蜡包埋,切片,染色,光镜下观察胃黏膜厚度,腺体排列及肠化增生情况。教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献方法[5],分别从胃黏膜充血、炎性程度、胃黏膜糜烂程度、胃黏膜萎缩、肠化增生等方面进行评分。

2 3Western Blot检测各组大鼠胃黏膜组织Notch2和Jagged1蛋白的表达取胃窦组织,每100mg组织加1ml预冷的蛋白提取试剂,提取组织蛋白质。超声破碎仪粉碎组织,加入RIPA缓冲液匀浆,超微量分光光度计测蛋白质浓度;取100μl上清液,取相同质量的细胞裂解液,并加等体积的电泳加样缓冲液,沸水浴中3min,上样、电泳(浓缩胶20mA,分离胶35mA),电转膜仪转膜(100mA 40min),膜用丽春红染色,胶用考马斯亮蓝染色,Western blot ECL试剂盒显色,采用博德公司的凝胶成像分析系统进行图像采集,并用Quantity One4 2软件分析目标条带蛋白与β-actins蛋白的积分光密度比值,计算相对量。

2 4RT-PCR检测各组大鼠胃黏膜组织Notch2和Jagged1 mRNA的表达取胃窦组织,提取总RNA,紫外分光光度计测定RNA 的浓度和纯度。cDNA的合成采用5μl逆转录反应体系,42℃反应60min。反应条件:变性,95℃,2min;退火,42~65℃,1min,25~35循环;延伸,72℃,5min。使用Promega公司的GO Tap Green Master Mix 进行PCR扩增,将扩增物进行2 0%琼脂糖凝胶电泳。PCR引物由采用 Primer premier 5 及 Oligo 6 等生物软件进行引物设计,目的基因片段长度设计为100bp,内参片段长度设计为150bp。Notch2和Jagged1基因引物见表1。采用博德公司的凝胶成像分析系统进行图像采集,并用Quantity One4 2软件分析目标条带mRNA与β-actins的mRNA的积分光密度比值,计算相对量。

2 5统计学方法用IBM SPASS 19 0统计软件对数据结果进行处理分析,数据以均数±标准差(x±s)表示。采用单因素方差分析的方法,进行方差齐性检验后,组间的比较采用LSD与SNK法检验。检验水准为0 05。

3结果

3 1各组大鼠胃黏膜组织病理观察及积分结果见图1、表2。正常组大鼠胃黏膜腺体排列整齐,紧密呈管状,细胞层次清晰,腺上皮及基底层细胞排列规则,黏膜下平滑肌层完整,沿上皮排列,未见特异改变;PLGC模型组大鼠胃黏膜腺体可见结构紊乱、形态不规则、排列拥挤、并有复层及背靠背现象,细胞核极性消失,胞核增大、深染、异形,核呈空泡状,胞浆嗜碱,间质水肿,充血,淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞、嗜酸性细胞浸润;自然恢复组大鼠胃黏膜结构紊乱,形态不规则,部分区域灶状轻度增生腺或可见部分区域肠上皮化生;敦煌平胃丸治疗组大鼠胃黏膜异型增生较模型组有不同程度改善,主要为炎性改变。

3 2各组大鼠胃黏膜组织Notch2和Jagged1蛋白的表达结果见图2、表3。与正常大鼠胃黏膜组织比较,PLGC模型组大鼠胃黏膜组织Notch2 与Jagged1蛋白表达均明显上调(P<0 05)。自然恢复组有所降低,但不显著。经敦煌平胃丸干预后Notch2 与Jagged1蛋白表达水平明显下降(P<0 05),但仍高于正常组。

3 3敦煌平胃丸对PLGC大鼠胃黏膜组织Notch2 mRNA表达的影响结果见表图3、表4。与正常大鼠胃黏膜组织比较,PLGC模型组大鼠胃黏膜组织Notch2 与Jagged1mRNA表达均明显上调(P<0 05)。自然恢复组有所降低,但不显著。经敦煌平胃丸干预后Notch2 与Jagged1 mRNA达水平明显下降(P<0 05),但仍高于正常组。

4讨论

Notch信号通路广泛存在于脊椎动物和非脊椎动物,进化上高度保守[6]。Notch信号通路由Notch受体、Notch配体(DSL蛋白)、CSL(CBF-1,Suppressor of hairless,Lag的合称)DNA结合蛋白等组成。已知哺乳动物有Notch1、 Notch 2、 Notch 3、Notch4等4种Notch受体和Deltal、Delta3、Delta4、Jaggedl、Jagged2等5种配体。当Notch受体与邻近的细胞表面的配体相结合时,其胞内区被切割,从细胞膜上脱离,转运进入细胞核并与下游分子相互作用以传递Notch发挥生物学功能[7]。研究表明Notch信号转导系统中Notch1-3受体及Jaggedl、Jagged2、Delta1等配体在正常胃黏膜中都有表达,在胃癌组织中则呈现高表达[8],提示Notch信号通路可能参与了胃黏膜的癌变过程。但Notch信号通路是否参与了PLGC发生发展,尚未见到相关报道。

PLGC属中医“胃痞”范畴。中医认为PLGC的发生是一个邪气渐深,正气渐伤的过程,这与“慢性胃炎→萎缩性胃炎→肠上皮化生→异型增生→胃癌”的疾病模式有相似之处。胃黏膜炎症经过长期病理演变,初起在经在气,以脾胃失和,气机阻滞为主,久则在络在血,寒湿、郁热、瘀血等邪毒蜂起,使胃络不通;久则耗伤正气,脾胃虚弱,气阴亏虚,胃络失于濡养,导致腺体萎缩、黏膜肠化增生,数证交错,相互挚制,从而使病势胶着,迁延不愈。故我们认为毒邪内蕴、胃络不通、胃络损伤是炎症诱导PLGC发生的关键病机;脾虚阳陷、气阴亏虚、胃络失养是PLGC的病理转归;虚实夹杂、寒热错杂是其主要证候特征。

基于上述认识,我们提出“消散毒邪,以通胃络,升阳健脾、益气养阴以养胃络”治疗PLGC的思路。敦煌平胃丸组方用药符合这一治疗思路,是我们临床治疗PLGC的常用方剂,疗效显著。该方源于敦煌遗书P·3287卷子[9],由人参、土鳖虫、当归、苦参、大黄、玄参、干姜、防风、篙本、桔梗等组成。方中以土鳖虫、大黄、当归活血祛瘀,通经活络,以解瘀毒阻滞胃络;苦参、干姜辛开苦降,恢复中焦升降之职,以解寒湿、邪热内蕴毒邪,佐以甘寒濡润之玄参,与当归合用滋阴养血,防止久病入络,耗伤胃络阴血,又可制约方中辛苦温燥药物伤及阴血;防风、篙本、桔梗均为辛散升浮之品,与人参配伍共奏升阳健脾。全方虚实兼顾,寒热平调,润燥结合;既消散毒邪,畅通胃络,又升阳健脾、益气养阴,荣养胃络。

本研究结果表明PLGC模型大鼠胃黏膜组织Notch信号通路中受体Notch2 与配体Jagged1mRNA及蛋白表达较正常大鼠胃黏膜组织均明显上调。经自然恢复后这种高表达水平并未明显改变,敦煌平胃丸则能明显下调PLGC大鼠胃黏膜组织中Notch2 、Jagged1 mRNA及蛋白表达水平。我们推测Notch2 作为的受体、Jagged1作为配体激活了Notch信号通路,促进了胃黏膜腺体萎缩、肠化增生。敦煌平胃丸治疗PLGC可能与下调Notch信号通路中Notch2 与Jagged1表达,促进胃黏膜组织修复与重构有关。至于PLGC过程中是否还有其他Notch信号通路受体及配体或相关下游基因参与,敦煌平胃丸对其是否具有干预调节作用,有待于进一步研究。

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参考文献

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(收稿日期:2014 10 07)