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目的 通过体外培养人肺泡上皮细胞 A549,用 TGF-β1刺激其发生上皮-间质转化,运用现代分子生物学和超微病理学实验技术,探讨丹参酮在防治肺间质纤维化上皮间质转化中的干预作用及机制,为进一步研究Ta nⅡA提供理论与实验依据。 方法 将正常培养的人肺泡上皮细胞 A549分5组:空白对照组、TGF-β1诱导组(TGF-β1终浓度为5ng/ml,诱导24h)、丹参酮ⅡA低、中、高3个剂量干预组(丹参酮低剂量组丹参酮 IIA50μg/mL+TGF-β15ng/mL,丹参酮 IIA中剂量组丹参酮 IIA100μg/mL+TGF-β15ng/mL、丹参酮 IIA高剂量组丹参酮 IIA150μg/mL+TGF-β15ng/mL)。 1、TGF-β15ng/Ll干预 A549细胞生长24小时,设置空白对照组,采用细胞免疫化学法检测上皮标志蛋白 E-cad和间质标志蛋白α-SMA表达量的变化情况。 2、采用四甲基偶氮唑盐法(MTT法)检测不同剂量 TanⅡA作用于 A549细胞后各组的吸光值(OD值),计算其增殖活性,绘制细胞增殖曲线。 3、采用倒置显微镜观察各组细胞的生长状态与形态变化。 4、电子显微镜下观察各组细胞超微结构发生的变化。 5、体外培养 A549细胞,用 TGF-β1刺激其发生上皮-间质转化,采用丹参酮 TanⅡA低、中、高3个剂量干预细胞生长12小时和24小时,提取细胞总蛋白,用 BCA法进行蛋白定量,采用蛋白免疫印迹技术(western blot)检测上皮-间质标志蛋白 E-cad、α-SMA、通道蛋白 Smad3、Smad7的表达量及其变化,以 GAPDH作为内参,用 BandScan分析条带的灰度值。 结果 1、细胞免疫化学结果表明:采用 TGF-β15ng/mL干预 A549细胞生长24小时后, TGF-β1诱导组和正常组相比较,上皮细胞的特异性标志蛋白E-cad表达下降而间质细胞标志物α-SMA表达增加,且差异具有统计学意义(P﹤0.01)。 2、MTT检测结果显示:与正常对照组相比较, TGF-β1诱导组细胞活力略高,但是差异并不具有统计学意义(P>0.01);TanⅡA中药干预组细胞的增殖活力下降,与空白组和模型组相比较,差异有统计学意义(P﹤0.05)。 3、倒置显微镜观察显示:经过 TGF-β1刺激后, A549细胞由空白组的铺路石样贴壁生长呈现出间质细胞的特征,呈明显的拉长状态,由鹅卵石状转变为纺锤型或梭型,出现伪足样改变,藤索样生长,类似于成纤维细胞,且细胞之间间隙增大。通过观察丹参酮 IIA各剂量组发现,细胞的形态逐渐接近正常的 A549细胞,视野内细胞的数目按一定的剂量效应关系减少。 4、透射电子显微镜观察结果显示:空白对照组细胞在透射电镜下可见板层小体,表面许多绒毛状突起,核大、核仁明显,核内异染色质丰富,粗面内质网和线粒体多, TGF-β1作用24h后, A549细胞特有的嗜锇性板层小体变性、肿胀、出现空泡变并且数量减少,绒毛状突起也减少,粗面内质网增多,线粒体肿胀,中药干预组细胞出现核染色质呈固缩状。 5 Western blot结果显示:经过 TGF-β1诱导后,细胞内 E-cad、Smad7的表达量降低;α-SMA、Smad3的表达量上升,与正常组相比具有显著性差异(P﹤0.05),丹参酮 IIA干预后, E-cad、Smad7、α-SMA、Smad3和正常组相接近,各组间差异具有统计学意义(P﹤0.05)。 结论 1、TGF-β1能刺激人肺泡上皮细胞向间质细胞发生转变。 2、丹参酮 IIA作用后, A549细胞形态逐渐趋向于正常,并且这种抑制作用呈现出一定的剂量依赖性,随着用药浓度的增加会更明显。 3、TGF-β1刺激 A549后,间质标志蛋白分泌增加而上皮标志蛋白分泌减少,与丹参酮 IIA共同作用后间质标志蛋白α-SMA的表达量下降而 E-cad的表达量上升,并呈明显的剂量依赖性。 4、TanⅡA抑制 TGF-β1诱导的人肺泡上皮细胞 A549发生上皮间质转化的机制可能与通过调节通道 Smad蛋白 Smad3/7有关。