褐藻多糖硫酸酯与明胶形成复合材料的抗凝血活性

目的:选用生物相容性好的明胶作为褐藻多糖硫酸酯的固定载体,制备褐藻多糖硫酸酯与明胶的复合材料,采用体外凝血试验评估其抗凝血性能。方法:实验于2003-12/2006-12在北京理工大学材料中心实验室、中国科学院北京化学研究所光谱实验室完成。①实验材料:褐藻多糖硫酸酯从市售海带中采用溶剂萃取法制备,纯度可达40%。实验血浆由北京北太平庄血站提供。②将质量浓度分别为100,200,300mg/L的褐藻多糖硫酸酯0.1mL滴加到盛有0.1mL明胶的醋酸溶液(w=0.01)比色杯中,反应完全后,采用0.05%戊二醛固定,干燥成膜后用PBS缓冲溶液冲洗,然后真空干燥72h得到3种不同复合材料。采用EQINOX55型红外光谱仪(美国NICOLET公司)进行结构表征。③采用体外抗凝血时间实验评价复合材料的抗凝血性,包括部分凝血活酶时间、凝血酶原时间、凝血酶时间测定。结果:①复合材料的红外光谱图在877cm-1出现新吸收峰。②实验血浆样品的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间分别为46.1s,14.0s,12.2s,在正常人血浆的部分凝血活酶时间、凝血酶时间、凝血酶原时间范围内。200mg/L复合材料能显著延长部分凝血活酶时间和凝血酶原时间(P<0.05),300mg/L复合材料能显著延长凝血酶时间(P<0.05)。结论:褐藻多糖硫酸酯-明胶复合材料具有较好的抗凝血活性。

褐藻多糖硫酸酯减轻1-甲基-4-苯基吡啶离子引起的细胞损伤和氧化应激

目的以1-甲基-4-苯基吡啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)为工具药处理MN9D细胞,建立帕金森病(Pakinson’s disease,PD)的细胞模型,观察褐藻多糖硫酸酯对细胞的保护作用,并初步探讨其作用机制。方法用不同浓度(25、50、100、200μmol/L)的MPP+处理MN9D细胞36h,50μmol/L MPP+处理MN9D细胞,时间分别为12、2436、48h,建立细胞损伤模型。用0.01、0.1、1g/L褐藻多糖硫酸酯预孵育MN9D细胞1h后,加入50μmol/L MPP+共同作用36h以探讨褐藻多糖硫酸酯的保护作用。MTT法检测细胞活力、生化法测定乳酸脱氢酶(LDH)释放量,并采用二氯荧光素乙二酯(DCF-DA)染色法检测细胞内的氧化应激水平。结果随着MPP+浓度增加或作用时间延长,MN9D细胞MTT值逐渐降低。50μmol/L MPP+处理细胞36h,MTT值明显下降,LDH释放量增加。而0.1、1g/L的褐藻多糖硫酸酯预孵育1h,可明显减轻MN9D细胞的损伤,提高MTT值并降低LDH释放量,细胞形态学改变与生化实验结果一致。50μmol/L MPP+作用12h,可使MN9D细胞的氧化应激水平明显升高,而0.1、1g/L的褐藻多糖硫酸酯预处理1h,可以拮抗MPP+引起的细胞内氧化应激水平增高。结论褐藻多糖硫酸酯可以有效拮抗MPP+对MN9D细胞的损伤作用,其机制可能与褐藻多糖硫酸酯具有抗氧化活性有关。

褐藻多糖硫酸酯对1-甲基4-苯基吡啶离子损伤的MN9D细胞内氧化应激及组织蛋白酶D-单克隆凋亡相关蛋白的作用

目的探讨褐藻多糖硫酸酯(FUC)对1-甲基4-苯基吡啶离子(MPP+)损伤的MN9D细胞内氧化应激及组织蛋白酶D(CatD)单克隆凋亡相关蛋白的作用。方法采用100 mol/L MPP+损伤MN9D细胞制备帕金森病(PD)细胞模型。观察FUC预处理后PD细胞模型的细胞存活率。采用荧光检测法测定细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GSH)抑制率。采用Western blot法检测CatD、自噬相关蛋白(LC3-Ⅱ)及Bax蛋白表达。结果与MPP^+组比较,1×10^(-6)、10^(-5)、10^(-4)mol/L FUC预处理细胞存活率均显著升高(均P<0.01)。与对照组比较,MPP^+组SOD、GSH抑制率显著降低(均P<0.05)。与MPP+组比较,FUC预保护组及SEL预保护组SOD、GSH抑制率显著升高(均P<0.01)。FUC预保护组与SEL预保护组SOD、GSH抑制率比较差异无统计学意义。MPP^+组CatD蛋白、LC3-Ⅱ蛋白及Bax蛋白水平表达显著高于对照组(均P<0.001)。FUC预保护组、SEL预保护组及CatD抑制剂组CatD蛋白、LC3-Ⅱ蛋白及Bax蛋白水平显著低于MPP+组(均P<0.001)。FUC预保护组、SEL预保护组及CatD抑制剂组CatD蛋白、LC3-Ⅱ蛋白及Bax蛋白水平差异无统计学意义。结论 FUC对PD细胞模型有保护作用,其机制可能为保护细胞溶酶体,抑制CatDBax的表达,抗氧化应激,抑制细胞凋亡。

褐藻多糖硫酸酯对单侧输尿管结扎大鼠肾组织NF-κB表达的影响

目的:探讨核转录因子-κB(NF-κB)在肾间质纤维化中的表达情况及褐藻多糖硫酸酯(FPS)的干预作用。方法:54只大鼠随机分为假手术组、模型组和药物组等3组,每组18只。模型组和药物组采用单侧输尿管梗阻(UUO)模型,分别于术后2,4,6周处死大鼠,观察大鼠血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)及肾组织HE、Masson染色观察梗阻侧肾脏大鼠的组织形态学变化,用免疫组织化学方法检测肾组织核转录因子NF-κB的表达。结果:假手术组大鼠肾组织NF-κB无表达或仅有轻度表达;与假手术组比较,模型组肾组织表现为纤维化病理改变,同时出现NF-κB强阳性表达(P<0.01),其表达量随病程延长及纤维化进展呈上升趋势;与模型组比较,药物组NF-κB表达量减少(P<0.01),血Scr和Bun含量减少,肾间质纤维化有所减轻。结论:褐藻多糖硫酸酯可能通过调节NF-κB表达而减缓肾纤维化病程进展。

褐藻多糖硫酸酯对TGF-β_1体外诱导的肾小管上皮细胞间质转分化过程中细胞骨架的影响

目的通过体外观察褐藻多糖硫酸酯对TGF-β1诱导肾小管上皮细胞(HK-2)间质转分化过程中细胞角蛋白(cytokeratin,CK)和α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle action,α-SMA)表达的影响,探讨该药对HK-2上皮-间质转分化的影响及其作用机制。方法体外培养正常人肾小管上皮细胞(HK-2)细胞株,采用倒置相差显微镜观察对照组、诱导组和药物组细胞形态的变化,免疫细胞化学SABC法和图像分析技术检测培养第3 d对照组、诱导组和药物组HK-2细胞CK和α-SMA阳性细胞的平均光密度值。结果培养第3 d,对照组HK-2细胞呈现铺路石样上皮细胞形态特点,诱导组细胞呈长梭形,类似纤维细胞,药物组细胞以上皮细胞为主,少数细胞呈梭形;与对照组相比较,诱导组CK阳性细胞平均光密度值显著降低(P<0.05),α-SMA阳性细胞平均光密度值增加(P<0.05);与诱导组相比较,药物组CK阳性细胞平均光密度值显著增加(P<0.05),α-SMA阳性细胞平均光密度值显著降低(P<0.05)。结论①褐藻多糖硫酸酯具有抑制TGF-β1体外诱导的肾小管上皮细胞间质转分化的作用;②褐藻多糖硫酸酯可能通过改变细胞骨架成分发挥抑制肾小管上皮细胞间质转分化作用。

褐藻多糖硫酸酯对TGF-β1孵育的人肾小球系膜细胞MMP-2、TIMP-2表达的影响

目的观察褐藻多糖硫酸酯(Fucoidan FPS)对TGF-β1下刺激人肾小球系膜细胞MMP-2、TIMP-2分泌的影响,探讨其在慢性肾衰竭(Chronic Renal Failure CRF)防治中的意义。方法用TGF-β1作为刺激因子,孵育体外培养的人肾小球系膜细胞(Human Mesangial cell HMC),并分别用不同浓度的FPS干预,具体分组如下:模型组(TGF-β14 ng/ml)、FPS高剂量组(TGF-β14 ng/ml+FPS 100 ug/ml)、FPS中剂量组(TGF-β14 ng/ml+FPS 50 ug/ml)、FPS低剂量组(TGF-β14 ng/ml+FPS25 ug/ml)、FPS对照组(FPS 100ug/ml)、正常对照组。ELISA技术检测HMC培养上清液中MMP-2、TIMP-2蛋白表达水平,Re-altime PCR技术检测HMC的MMP-2、TIMP-2 mRNA表达水平。结果与正常对照组相比,TGF-β1能减少HMC的MMP-2蛋白及mRNA表达(P<0.01),增加HMC的TIMP-2蛋白及mRNA表达(P<0.01);FPS能阻断TGF-β1刺激下HMC的MMP-2蛋白及mRNA表达减少、TIMP-2蛋白及mRNA表达增加(P<0.01,P<0.05);FPS对照组与正常对照相比MMP-2、TIMP-2蛋白及mRNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论褐藻多糖硫酸酯能阻断TGF-β1刺激下人肾小球系膜细胞MMP-2、TIMP-2表达的比例失衡,阻断了由MMP-2、TIMP-2比例失衡导致的ECM积聚,从而延缓了慢性肾衰竭的进展。

褐藻多糖硫酸酯对转化生长因子-β_1孵育下人肾小球系膜细胞FN分泌的影响

目的:观察褐藻多糖硫酸酯(fucoidan,FPS)对转化生长因子-β_1(TGF-β_1)刺激下人肾小球系膜细胞(human mesangial cell,HMC)纤连蛋白(fibronectin,FN)分泌的影响,探讨其在慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)防治中的意义。方法:体外培养HMC并鉴定,不同浓度的FPS分别孵育TGF-β_1作用下HMC 24 h、48 h、72 h,具体分组如下:模型组(TGF-β_14 ng/ml)、FPS高剂量组(TGF-β_14 ng/ml+FPS 100μg/ml)、FPS中剂量组(TGF-β_14 ng/ml+FPS 50μg/ml)、FPS低剂量组(TGF-β_14 ng/ml+FPS 25μg/ml)、正常对照组。Western-blot技术检测HMC FN蛋白表达,Real-time PCR技术检测HMC FN mRNA表达。结果:与正常对照组相比,TGF-β_1能明显诱导人肾小球系膜细胞FN蛋白及mRNA表达(P<0.01);与模型组相比,FPS对TGF-β_1引起的HMG FN蛋白及mRNA高表达有明显拮抗作用,并与剂量有关(P<0.05)。结论:FPS能拮抗TGF-β_1诱导的HMG FN蛋白及mRNA表达增加,减少病理状态下细胞外基质(extracelluar matrix,ECM)的产生,这可能是其防治CRF的作用机制。

褐藻多糖硫酸酯对阿尔茨海默病模型小鼠认知功能及脑内胆碱能系统的影响

目的观察褐藻多糖硫酸酯(FPS)对β-淀粉样肽(1-40)(Aβ1-40)右侧脑室注射诱导的阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)小鼠认知障碍的作用及机制。方法小鼠右侧脑室注射凝聚态Aβ1-403ng,制作AD模型。实验分为FPS低、中、高剂量治疗组(50,100,200mg·kg-·1d-)1、阳性药盐酸多奈哌齐组(2.5mg·kg-·1d-)1、模型组和假手术组,于造模后24h分别灌胃给药16d。术后第11天开始进行避暗试验和水迷宫试验,分别检测小鼠的学习和记忆能力,试验结束后测定皮层、海马组织胆碱乙酰转移酶(ChAT)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活力变化。结果与假手术组相比,模型组小鼠的学习、记忆能力显著下降,脑内ChAT活力和AchE活力显著变化;与模型组对比,低、中、高剂量FPS显著改善AD小鼠空间学习记忆能力,增加皮层和海马内ChAT活力,抑制AchE活力。结论FPS有改善Aβ1-40诱导的AD模型小鼠空间学习记忆障碍的作用,其机制与升高脑内乙酰胆碱含量有关。

褐藻多糖硫酸酯对腺嘌呤致大鼠肾间质纤维化的干预作用及其机制探讨

目的:观察褐藻多糖硫酸酯(FPS)对大鼠慢性肾衰竭模型肾间质纤维化的干预作用,并初步探讨其机制。方法:将Wistar雄性大鼠随机分为3组,即:(1)正常对照组(n=15);(2)CRF模型组(n=24),进食含0.75%腺嘌呤的饲料;(3)CRF+FPS治疗组(n=24),在进食含0.75%腺嘌呤饲料的同时每天给予FPS 200mg.kg-1.d-1灌胃。持续喂养6周。于第2、4、6周末收集大鼠血、尿标本,应用自动分析仪测定血肌酐、白蛋白和24h尿蛋白;并留取肾组织,Masson染色切片分析肾间质纤维化程度,免疫组化方法半定量分析肾组织中α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达。结果:CRF+FPS治疗组大鼠24h尿蛋白均明显低于同期CRF模型组(P<0.05),白蛋白水平6周时明显高于CRF模型组(P<0.01),但两组间血肌酐水平无统计学差异(P>0.05)。CRF+FPS治疗组大鼠肾组织Masson染色间质纤维化指数评分也明显低于同期CRF模型组(P<0.01),该肾组织α-SMA蛋白表达2、4、6周均明显低于同期CRF模型组(P<0.05)。结论:FPS治疗可以减少腺嘌呤致肾衰竭大鼠的尿蛋白排泄,减轻肾间质纤维化程度,其机制可能与抑制肾小管上皮细胞-间充质细胞转化有关。

褐藻多糖硫酸酯抑制大鼠肾间质纤维化的实验研究

目的观察褐藻多糖硫酸酯(FPS)对慢性肾衰竭大鼠肾间质纤维化及肾小管上皮-间充质细胞转化(EMT)的作用,并探讨该作用与肾组织转化生长因子-β1(TGF-β1)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、血小板反应蛋白1(TSP-1)和血管内皮生长因子(VEGF)表达变化的关系。方法将6周龄Wistar雄性大鼠随机分为3组,即正常对照组(n=15),进食普通饲料;CRF模型组(n=24),进食含0.75%腺嘌呤的饲料;CRF+FPS组(n=24),进食含0.75%腺嘌呤饲料的同时,每天给予FPS200mg/kg灌胃。分别于第2、4、6周末处死大鼠,留取肾组织。采用免疫组化方法检测肾组织肌动蛋白α(α-SMA)的表达,分别采用免疫组化方法和逆转录酶PCR法(RT-PCR)检测肾组织TGF-β1、MCP-1、TSP-1及VEGF的蛋白和mRNA表达情况。结果第2、4、6周时CRF+FPS组大鼠肾组织α-SMA蛋白表达均明显低于同期CRF模型组(P<0.05)。CRF+FPS组大鼠肾组织第2、4周时TGF-β1、MCP-1、TSP-1表达明显低于同期CRF模型组(P<0.05),而第2周时TGF-β1、MCP-1、TSP-1的mRNA表达明显低于同期CRF模型组(P<0.05),第4周时MCP-1的mRNA表达明显低于同期CRF模型组(P<0.05)。CRF+FPS组第2、4周时肾组织VEGF蛋白和mRNA表达明显高于同期CRF模型组(P<0.05)。结论FPS对慢性肾衰竭大鼠肾小管上皮-间充质细胞转化具有抑制作用,该作用与肾组织TGF-β1、MCP-1及TSP-1的表达下调和VEGF表达上调有关,这可能部分解释FPS的肾保护作用机制。

褐藻多糖硫酸酯对6-羟基多巴胺所致MN9D细胞损伤的保护作用及其机制

目的以6一羟基多巴胺（6一OHDA）为工具药，建立帕金森病（PD）的细胞模型，观察褐藻多糖硫酸酯（Fuc）对细胞模型的保护作用并初步探讨其作用机制。方法用不同浓度（12．5、25、50、100、200μmol／L）的6-OHDA处理MN9D细胞24h，挑选出合适浓度50μmol／L。再以50μmolfL6-OHDA处理MN9D细胞不同时间（6、12、24及48h），建立细胞损伤模型，挑选出合适时间24h。用0．01、0．1、1．0mg／mLFuc预孵育MN9D细胞1h后加入50μmol／L6-OHDA共同作用24h，以探讨Fuc的保护作用。MTT法检测细胞存活率，生化法测定乳酸脱氢酶（LDH）释放量．二氯荧光素乙二酯（DCF—DA）染色法检测细胞内的氧化应激水平。结果随着6．OHDA浓度增加或作用时间延长，MN9D细胞MTT值逐渐降低。50μmol/L6．OHDA处理细胞24h，MTT值明显下降，LDH释放量增加。而0．1、1．0mg／mL的Fuc预孵育1h可明显减轻MN9D细胞的损伤，提高MTT值并降低LDH释放量，细胞形态学改变与生化实验结果一致。50μmol/L6-OHDA作用8h可明显升高MN9D细胞内的氧化应激水平，而1．0mg／mL的Fuc预处理1h可以拮抗6-OHDA引起的细胞内氧化应激水平增高。结论Fuc可以有效的拮抗6-OHDA对MN9D细胞的损伤作用，其作用机制可能与抗氧化活性有关。