番茄红素对TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞的保护作用

颜林淋 刘厂辉

番茄红素对TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞的保护作用

颜林淋 刘厂辉

目的 探讨番茄红素对TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)损伤的保护作用。方法 体外培养HUVEC，用0、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL的TNF-α与HUVEC共同孵育30min，乳酸脱氢酶实验检测TNF-α处理对HUVEC的毒性作用。选取TNF-α干预对HUVEC细胞造成损伤的最佳浓度，并在处理前加入不同浓度的番茄红素作用1h，WST-1实验检测HUVEC的增殖情况。结果 10 ng/mL TNF-α与细胞共同孵育30min后，对细胞造成的毒性作用最明显。当HUVEC预先与5μmol/L 番茄红素孵育后，能显著降低TNF-α诱导的细胞毒性。结论 番茄红素能显著降低TNF-α诱导的细胞毒性，这可能是番茄红素防治一些炎症相关性疾病的机制之一。

番茄红素；人脐静脉内皮细胞；TNF-α

动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)引起的冠状动脉粥样硬化性心脏病是威胁人类健康最常见的疾病之一，其发病率和死亡率居各类心血管疾病首位[1]。研究证明AS斑块形成与血管内皮细胞的结构及功能损伤有着密切关系，而内皮细胞损伤是动脉粥样硬化形成早期病变的始动环节[2]。因此探讨并研究具有内皮细胞保护作用的生物活性药物，对防治冠状动脉粥样硬化性心脏病具有重要的意义。本研究旨在观察番茄红素对TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的影响，以进一步以了解其细胞保护作用。

1 资料与方法

1.1 材料与试剂 HUVEC细胞株购自武汉大学中国细胞典藏中心；RPMI 1640培养基为Invitrogen产品。新生牛血清购自杭州四季青公司。番茄红素试剂购自美国Sigma公司；DMSO购自上海生物工程有限公司。WST-1细胞毒性检测试剂盒为江苏碧云天公司产品，CytoTox 96非放射性细胞毒性分析试剂盒购自Promega。细胞培板为Corning产品。

1.2 细胞培养与分组 HUVEC用含10%胎牛血清的RPMI 1640培养基在37℃、含5% CO2的恒温培养箱中培养。细胞铺满培养瓶后消化传代，在显微镜下观察，发现胞质回缩，细胞间隙增大后，立即倾去胰蛋白酶，加适量含血清的培养基吹打成单细胞悬液，用含血清的1640培养基调整细胞密度后转移至24孔细胞培养板继续培养，使其12～24h内细胞密度达到约90%以上，根据不同实验目的使用。

1.3 乳酸脱氢酶检测 用消化液消化单层培养细胞，调整细胞密度为2×104/mL，接种于96孔培养板中，100μL/孔。待细胞达到80%融合时，加入不同浓度的TNF-α（0ng/mL、5ng/ mL、10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL和80 ng/mL）孵育30min。采用CytoTox 96非放射性细胞毒性分析试剂盒检测LDH的释放情况，检测波长为450nm。

1.4 WST-1实验 选取上述TNF-α干预HUVEC细胞造成损伤的最佳浓度，并在处理前先加入不同浓度的番茄红素作用1h。实验终止前每孔加入WST-1100μL继续培养4h。弃培养液，酶标仪上测定570nm波长下的吸光度，计算细胞增殖抑制率。其计算公式为：细胞生长抑制率（%）=（1-试验组吸光度/对照组吸光度）×100%。

2 结果

2.1 不同浓度TNF-α对HUVEC细胞毒性的影响 用0ng/L、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL和40ng/mL TNF-α作用于HUVEC后，LDH漏出实验结果显示，随着TNF-α浓度的增加，LDH释放逐渐增多。见表1所示。

表1 不同浓度TNF-α对HUVEC细胞的毒性作用

表2 不同浓度番茄红素对损伤的HUVEC保护作用

3 讨论

血管内皮细胞是衬贴于血管内的单层扁平细胞，除了构成血管的重要屏障外，它还具有重要的生理功能，包括产生和释放各种血管活性物质，从而在维持血管的完整性以及调节血管张力等方面起着重要作用。同时，血管内皮细胞也是各种内外源性损伤因素作用的部位，也是动脉粥样硬化发生的始动原因之一[3]。本研究选择的HUVEC是研究内皮功能的常用细胞。而TNF-α作为一种炎性细胞因子，不但能引起内皮细胞损伤，而且是启动炎症反应导致AS发生发展的一个重要因素。本研究也发现，随着TNF-α浓度的增高，HUVEC产生的LDH逐渐增高，表明TNF-α对内皮细胞具有直接毒性作用，因此本研究用TNF-α来建立内皮细胞损伤模型。

番茄红素是一种类胡萝卜素，人血浆番茄红素浓度为0.2～5μmol/L。番茄红素作为一种天然色素广泛存在于番茄、胡萝卜、西瓜和番石榴等蔬菜和瓜果中。现代药理学研究表明，番茄红素具有多种生理功能，包括抗氧化、清除自由基、预防肿瘤和心血管疾病以及调节机体免疫功能等作用[4]。除了上述功能外，也有研究发现番茄红素具有一定的抗炎作用[5]，但是否能对内皮细胞具有保护作用尚不清楚。本研究拟通过采用TNF-α建立内皮细胞损伤模型，结果表明，随着番茄红素浓度的增加，TNF-α所诱导的细胞抑制功能逐渐减弱，当番茄红素浓度达10μmol/L时，TNF-α的抑制作用仅为4.2%，这表明番茄红素能在一定程度上起到预防内皮细胞损伤作用。

目前临床上治疗AS主要采用他汀类药物[6]。本研究提出采用番茄红素治疗TNF-α诱导的血管内皮细胞损伤，是一种有效的补充治疗方案。由于番茄红素来源于日常食用植物，因此具有副作用小，使用安全等优点，具有广大的应用前景。这有望为临床治疗提供更多的选择。

[1] Rosenstrom T, Jokela M, Cloninger CR, et al. Associations between dimensional personality measures and preclinical atherosclerosis: the cardiovascular risk in Young Finns study[J]. Journal of Psychosomatic Research, 2012,72⑸:336-343.

[2] 芦凤琴.早期动脉粥样硬化血管内皮细胞损伤机制研究进展[J].中国乡村医药,2011,18(7):76-77.

[3] 魏子建,刘军.冠心病患者血清血管内皮细胞生长因子与超敏C反应蛋白水平的变化及临床意义[J].当代医学,2011,17(31):19-20.

[4] Mordente A, Guantario B, Meucci E, et al.Lycopene and cardiovascular diseases:an update[J]. Current Medicinal Chemistry, 2011,18⑻:1146-1163.

[5] Bae JW, Bae JS. Barrier protective effects of lycopene in human endothelial cells[J]. Inflammation Research, 2011,60⑻:751-758.

[6] 王宁.马静.阿托伐他汀对急性冠脉综合征患者血清MMP-9、MMP-2及hs-CRP的影响[J].中国医药科学,2011,2（10）:15-16.

10.3969/j.issn.1009-4393.2012.26.019

421001 南华大学附属第一医院心血管内科 （颜林淋 刘厂辉） 432000 湘南学院附属医院（颜林淋）