目前大部分研究还集中于牡丹花蕊黄酮的提取、鉴定以及初步的体外抗氧化阶段,而关于牡丹花蕊黄酮对细胞及机体影响的研究很少。来自河南科技大学食品与生物工程学院的罗磊、关宁宁、朱文学*和洛阳牡丹生物科技研究院的杨永庆等人通过创建RAW264.7巨噬细胞损伤模型,测定细胞和细胞培养液中各种抗氧化酶类(CAT和SOD等)以及小分子非酶物质(GSH)的水平,来研究牡丹花蕊黄酮对H2O2诱导的细胞损伤的抗氧化和抗炎能力,为开发牡丹花蕊黄酮的功能性食品及药物提供科学依据。
1.H2O2浓度的筛选
各梯度的H2O2溶液对RAW264.7巨噬细胞的生长均有一定抑制作用,且细胞存活率随H2O2浓度的升高呈下降趋势。与空白组相比,不同浓度的H2O2抑制RAW264.7巨噬细胞生长的效果十分明显,当H2O2浓度为800 μmol/L时,RAW264.7巨噬细胞存活率为51.88%,则以此浓度作为RAW264.7巨噬细胞的半致死浓度。H2O2浓度过低时,不能有效抑制细胞的增殖,而H2O2浓度过高则会引起细胞死亡过量,因此建立细胞模型时,采用H2O2的浓度为800 μmol/L。
2. 牡丹花蕊黄酮质量浓度的筛选
相较空白组,质量浓度在0~30 μg/mL范围内的牡丹花蕊黄酮均可以促进RAW264.7巨噬细胞的生长。当牡丹花蕊黄酮质量浓度低于10 μg/mL时,对RAW264.7巨噬细胞的促生长作用不明显;当其质量浓度为10、20、30 μg/mL时,促增殖作用显着(P<0.05)。当牡丹花蕊黄酮质量浓度大于30 μg/mL时,显着抑制增殖(P<0.05),因此,选择后续实验的牡丹花蕊黄酮质量浓度为10、20、30 μg/mL。
3. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液的T-AOC
与空白组相比,H2O2损伤组的细胞及其培养液的T-AOC均明显降低(P<0.05);同时与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮提高细胞及细胞培养液的T-AOC(P<0.05),且呈剂量依赖性。牡丹花蕊黄酮高剂量组在细胞及细胞培养液的T-AOC与VC对照组相比无显着差异(P>0.05),低、中剂量组在细胞及细胞培养液的T-AOC均低于VC对照组,且差异显着(P<0.05)。
4. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液中SOD活力
与空白组相比,H2O2损伤组细胞及细胞培养液中的SOD活力显着降低(P<0.05);与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮能有效提高细胞中SOD活力,并呈剂量依赖性(P<0.05)。除牡丹花蕊黄酮高剂量组在细胞中的SOD活力接近VC对照组外(P>0.05),其他剂量组在细胞及细胞培养液中的SOD活力均低于VC对照组,差异显着(P<0.05)。
5. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液中GSH含量
与空白组相比,H2O2损伤组细胞和细胞培养液中的GSH水平显着降低(P<0.05);而与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮各剂量组抑制了细胞及细胞培养液中GSH水平的下降。除牡丹花蕊黄酮高剂量组在细胞及细胞液中的GSH水平接近VC对照组外(P>0.05),其他剂量组在细胞及细胞培养液中的GSH水平均显着低于VC对照组(P<0.05)。VC对照组与空白组无显着差异(P>0.05)。
6. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液中GSH-Px活力
与空白组相比,H2O2损伤组细胞和细胞培养液中的GSH-Px活力显着降低(P<0.05),与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮各剂量组显着提高细胞及细胞培养液中GSH-Px活力(P<0.05)。牡丹花蕊黄酮低、中、高剂量组之间存在明显的剂量依懒性(P<0.05)。VC对照组在细胞及细胞培养液中的GSH-Px活力显着高于牡丹花蕊黄酮各剂量组,且具有显着差异(P<0.05)。
7. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液的MDA水平
与空白组相比,H2O2损伤组细胞和细胞培养液中的MDA水平均显着升高(P<0.05)。与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮低、中、高剂量组均显着抑制了H2O2引起的细胞和细胞培养液中MDA水平的增加,并呈剂量依赖性。牡丹花蕊黄酮高剂量组MDA水平显着低于VC对照组(P<0.05)。
8. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液中CAT活力
与空白组相比,H2O2损伤组细胞和细胞培养液中的CAT活力显着降低(P<0.05),与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮低、中、高剂量组显着提高了细胞及细胞培养液中CAT活力,并呈剂量依赖性(P<0.05)。VC对照组的细胞及细胞液中的CAT活力显着高于牡丹花蕊黄酮的各剂量组(P<0.05)。
9. RAW264.7巨噬细胞及细胞培养液中LDH活力
细胞中,H2O2损伤组的LDH活力显着低于空白组(P<0.05),而细胞培养液中的LDH活力显着升高(P<0.05),表明H2O2使细胞膜受损导致LDH向外扩散。与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮各剂量组显着提高了细胞中LDH活力,且降低了细胞培养液中LDH活力(P<0.05),并呈剂量依赖性,表明牡丹花蕊黄酮可以预防或减缓细胞膜受损程度,阻止细胞内LDH向细胞外扩散。在细胞中,牡丹花蕊黄酮高剂量组的LDH活力接近VC对照组,无显着差异(P>0.05)。在细胞液中,牡丹花蕊黄酮高剂量组的LDH活力显着低于VC对照组(P<0.05)。
结 论
牡丹花蕊黄酮的质量浓度在10~30 μg/mL范围内时,可显着促进RAW264.7巨噬细胞的增殖(P<0.05)。与H2O2损伤组相比,牡丹花蕊黄酮各剂量组能够提高细胞及细胞培养液中总抗氧化能力,谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物酶、过氧化氢酶活力以及还原型谷胱甘肽含量,降低细胞及细胞培养液中丙二醛含量,提高细胞内乳酸脱氢酶的水平。结论:牡丹花蕊黄酮可以促进RAW264.7巨噬细胞的增殖,提高H2O2损伤的RAW264.7巨噬细胞的抗氧化能力,且存在剂量依赖效应。