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方法論記事

損傷したPC12細胞を治療するための2つのハーブの組み合わせ戦略の探索

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DOI:

10.3791/64721

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2022年11月18日

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この記事について

サマリー

このプロトコルは、損傷したPC12細胞を治療するための2つのハーブの組み合わせ戦略を提供します。このプロトコルは、漢方薬(TCM)の最適なアプリケーションモードを最適化するためのリファレンスを提供します。

要約

脳虚血の治療における伝統的な漢方薬(TCM)の組み合わせの利点を考慮して、損傷したPC12細胞を治療するための2つのハーブの組み合わせ戦略を探索するために、製剤の組み合わせと成分の組み合わせの有効性とメカニズムの違いを研究しました。グルコースフリー培地と組み合わせた塩化コバルト(CoCl2)は、PC12細胞の酸化的損傷を誘発するために使用されました。次に、 レン ゲ(Ast)注射と エリジェロンブレビスカプス (Eri)注射の最適な組み合わせを選択し、PC12細胞に対する安全で効果的な濃度をスクリーニングした後、統一された設計方法に従って組み合わせました。さらに、スクリーニングされた成分の組み合わせは、2つのハーブに10 μMのアストラガロシドA、40 μMのスクテラリン、および75 μMのクロロゲン酸を含みます。次に、MTT、アネキシンV-FITC/PI、免疫蛍光、およびウェスタンブロット分析を使用して、損傷したPC12細胞に対する製剤の組み合わせと成分の組み合わせの有効性とメカニズムを評価しました。結果は、細胞生存促進のための最適な調製の組み合わせが、濃度6:1.8(μM)のAst注射とEriカプセルであることを示しました。成分の組み合わせ(10 μMのアストラガロシドA、40 μMのスクテラリン、および75 μMのクロロゲン酸)は、製剤の組み合わせよりも効果的でした。どちらの組み合わせも、アポトーシス速度、カスパーゼ-3の蛍光強度、および細胞内活性酸素種(ROS)レベルを著しく低下させました。一方、彼らはp-Akt/Akt、Bcl-2/Bax、およびNrf2の発現レベルをアップレギュレートしました。これらの効果は、コンポーネントの組み合わせでより明白でした。結論として、両方の組み合わせは、PC12細胞上のグルコースフリー培地と組み合わせたCoCl2 によって誘発される傷害を阻害し、したがって細胞の生存を促進することができる。ただし、調製の組み合わせに対する成分の組み合わせの効率は、酸化ストレスとアポトーシスに関連するPI3K / Akt / Nrf2シグナル伝達経路のより強力な制御による可能性があります。

概要

脳低灌流による慢性脳虚血は、中高年に多い疾患です1。長期潜血性疾患として、進行性または持続性の神経機能障害を引き起こす可能性があります。主な病理学的メカニズムには、細胞のアポトーシスおよび酸化的損傷が含まれ、進行性または持続性の神経学的機能障害を引き起こす。これは、アルツハイマー病、血管性認知症、およびその他の疾患の病理学的基盤であり、患者の生活の質に深刻な影響を及ぼします。しかし、現代医学では慢性脳虚血を治療するための理想的な薬がまだ不足しています2。同時に、 レン ゲ(Ast)と エリジェロンブレビスカプス (Eri)の組み合わせは、伝統的な漢方薬(TCM)の臨床診療で広く使用されています4。併用戦略は、脳虚血後の神経機能の回復を促進する上で著しく改善されており、これは単一の薬剤よりも優れています。しかしながら、2つの薬剤の組み合わせでは投与比に大きな違いがある4。有効な成分と作用機序は明確に定義されておらず、これが臨床応用を制限する重要な問題です。

以前の研究では、ラットの脳虚血の治療におけるAst注射とEri注射の製剤の組み合わせの相乗効果が実証されています。p-Aktタンパク質の発現をアップレギュレートし、Bリンパ芽腫2(Bcl-2)ファミリ....

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プロトコル

1. 試薬の調製

  1. 125 mLの滅菌培養フラスコに90 mLのDMEM高糖培地、10 mLのウシ胎児血清(FBS)、および1 mLのペニシリン-ストレプトマイシン溶液を加えて、完全培地を調製します。完全培地を混合し、密閉条件下で4°Cで保存する。
  2. 10 mLのDMEM無糖培地(完全に溶解)に0.02 gのCoCl2粉末(正確に秤量)を加えてCoCl2溶液を調製し、8.4 mMストック溶液を得た。溶液を0.22 μmのバクテリアフィルターでろ過し、密封して、光から4°C離して保存します。
    注:CoCl2 は不安定であり、光から保護された密閉容器に保管する必要があります。CoCl2 溶液の有効期間は7日間です。
  3. トリス塩酸緩衝塩溶液(TBST)を調製します。
    1. 8 gの塩化ナトリウム、0.2 gの塩化カリウム、および3 gのトリス塩基を正確に計量します。それらを1Lビーカーに加え、次に1,000mLのRO水を加えて混合物を溶解します。
    2. pHを7.4に調整し、1 mLのTween 20を加え、十分に混合してTBST溶液を得ます。
      注:Tween 20は、抗原に対する抗体の非特異的結合を低減する界面活性剤として機能し、0.1%濃度で最適に機能します。
  4. MTT(3-(4,5....

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結果

Ast注射とEriカプセルの最適な組み合わせのスクリーニングを図1に示す。正常PC12細胞に対するAst注射およびエリカプセルの細胞生存率を図1Aに示す。細胞生存率は、12 μMを超える濃度のAst注射(図1A)および5 μMを超える濃度のEriカプセル(図1A)で95%未満であり、最大非毒性濃度がそれぞれ12 μMおよび5 μMであることを示しています。それらの細胞毒性は、単独で使用されたアストラガロシドAおよびスクテラリンのそれよりも大きかった。CoCl2によって誘導された損傷したPC12細胞に対するAst注射およびEriカプセルの生存率を図1B、Cに示す。モデル群と比較して、Ast注射は6〜12μM(p < 0.05またはp < 0.01)の濃度範囲で損傷したPC12細.......

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ディスカッション

現代の臨床診療では、脳虚血の治療に理想的な薬がまだ不足しています2。気を補い、血液循環法を活性化するという指導の下で、Ast、Eri、およびその他の製剤は、TCMの臨床診療で組み合わせて使用 され、優れた包括的な利点を達成しています13,14,15。多くの研究により、Astは血液脳関門の透過性を改善し、脳血流を増加させ、神経細胞が低酸素症に耐え、酸素フリーラジカル損傷に抵抗する能力を改善し、神経機能障害を大幅に改善できることが示されています16,17。老人性虚血性脳血管疾患に特に適しています16,17。Eriは血管を拡張し、脳への血液供給を増加させ、ROSを除去し、脂質過酸.......

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開示事項

著者は利益相反を宣言しません。

謝辞

この研究は、四川省科学技術局の主要な研究開発プロジェクト(2020YFS0325)によって資金提供されました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
1300シリーズクラスIIバイオセーフティキャビネットモフィッシャーサイエンティフィックインスツルメンツカンパニー1374
3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロマイド州saiguoバイオテクノロジーカンパニー1334GR001
MTT ACEA NovoExpress 1.4.0ACEA Biosciences,Inc-Akt
WuhanThree Eagles Proteintech Group, Inc10176-2-AP
分析フローサイトメトリーThermo Fisher Scientific Instruments Company62-2-1810-1027-0
Annexin V-FITC apoptosis detection kitBeyotime Biotechnology CompanyC1062L
Astragalus injectionHeilongjiang ZhenbaoアイランドファーマシューティカルカンパニーA03190612144アストインジェクション
アストラガロシドA重慶ガオレンバイオテクノロジーカンパニー84687-43-4
Bax武漢スリーイーグルスプロテインテックグループ、株式会社60267-1-Ig
BCAタンパク質定量キットBeyotimeバイオテクノロジー会社P0012
BCL-2武漢スリーイーグルスプロテインテックグループ株式会社26593-1-AP
二酸化炭素インキュベーターサーモフィッシャーサイエンティフィックインスツルメンツカンパニー0816-2014
カスパーゼ-3武漢スリーイーグルス プロテインテックグループ株式会社19677-1-AP
クロロゲン酸重慶高レンバイオテクノロジーカンパニー327-97-9
塩化コバルト六水和物メルクバイオテクノロジー株式会社7791-13-1CoCl2
ジメチルスルホキシド州saiguoバイオテクノロジー会社2020112701DMSO
二ナトリウムリン酸二ナトリウムdodecahydrate成都Kolon化学会社2020090101
DMEM高糖媒体サーモサイエンティフィックHyclone2110050
DMEM無糖媒体北京Solarbioライフサイエンス会社
ECL 発光流体Lianshuo Biological CompanyWBKLS0500
電子天秤Haozhuang Hengping Scientific Instrument Co., Ltd., Shanghai,China FA1204
電気泳動装置Bio-Rad Laboratories (Shanghai) Co., Ltd1658026
Erigeron breviscapus capsuleYunnan Biogu Pharmaceutical CompanyZ53021671Eri capsule Fetal
Uvine serumFour Seasons Institute of Biological Engineering20210402FBS
蛍光顕微鏡Olympms CorporationIX71-F32PH
ゲルイメージャーBio-Rad Laboratories (Shanghai) Co., Ltd1708265
Goat anti-mouse secondary antibodyWuhan Three Eagles Proteintech Group, Inc.SA00001-1
ヤギ抗ウサギ二次抗体武漢スリーイーグルス Proteintech Group, IncSA00001- 2
IBM SPSS Statistics version 26.0International Business Machines Corporation, USA-ImageJ
1.8.0National Institutes of Health, USA-imagingsoftware
Immunol 蛍光 染色キットBeyotime Biotechnology CompanyP0196
KClChengdu Kolon Chemical Company2021070901
Marker Thermo Fisher Scientific Instruments Company26616
Microplate readerPerkin Elmer Corporate Management (Shanghai) Co.
Motic 倒立顕微鏡Nanda Scientific Instruments Co.
NaCl成都Kolon化学会社2014081301
無脂肪牛乳Beyotime Biotechnology CompanyP0216
Nrf2武漢スリーイーグルス プロテインテックグループ株式会社16396-1-AP
P-Akt武漢スリーイーグルス プロテインテックグループ株式会社66444-1-Ig
PC12細胞中国科学院
ペニシリン-ストレプトマイシン溶液サーモサイエンティフィック ハイクロンSV30010
ホスファターゼ プロテアーゼ阻害剤混合物Beyotime Biotechnology CompanyP1045
リン酸二水素カリウムChengdu Kolon Chemical Company2015082901
活性酸素種アッセイキットBeyotime Biotechnology CompanyS0033S
RI-PA溶解液Beyotime Biotechnology CompanyP0013B
ScutellarinChongqing Gao Ren Biotechnology Company27740-01-8
SDS-PAGEサンプルローディングバッファー、5xBeyotime Biotechnology CompanyP0015L
滅菌フィルターチップ(0.22 µm)メルク・バイオテクノロジー・インク
トリスベース広州西国生物科技会社1115GR500 TBS系
トリプシンサーモサイエンティフィックHycloneJ190013
Tween-20成都Kolon化学会社2021051301
渦発振器OHAUSインターナショナル株式会社、上海、中国VXMNAL
β-アクチン武漢スリーイーグルスプロテインテックグループ、株式会社66009-1-IG
サー広広2029548HH35L2018296AE2000LEDCBP60430SLGP033RB

参考文献

  1. Mendelevich, E. G. Chronic cerebral ischemia, and dizziness. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii Imeni SS Korsakova. 122 (3), 22-26 (2022).
  2. Gao, L. Expert c....

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