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目的:百合地黄汤源自张仲景《金匮要略》,是用于治疗百合病的主方。本实验主要通过百合地黄汤干预血清剥夺法致PC-12细胞损伤模型,观察分析细胞形态结构、ATP/蛋白总量、细胞膜电位等变化,研究该复方对神经细胞的保护作用。方法:(1)实验药物:百合地黄汤为百合与地黄按4:3比例组方,水煎剂浓缩至浸膏,使用时用培养基稀释。(2)实验对象:PC-12细胞是神经疾病体外研究常用细胞株之一,具有神经细胞、肾上腺髓质细胞的双重生理特性。细胞购自中科院上海细胞库;培养基为RPMI-1640添加l0%胎牛血清。(3)细胞模型:采用血清剥夺法培养PC-12细胞(即培养基中不添加血清),制作营养缺乏细胞模型。(4)细胞分组及药物作用时间:细胞分为正常组(正常血清对照组)、正常+药物组(正常血清+百合地黄汤组)、模型组(血清剥夺组)、模型+药物组(血清剥夺+百合地黄汤组),药物作用时间均为24h。(5)MTT实验:将不同浓度百合地黄汤干预PC-12细胞,筛选适宜的药物浓度与作用时间。(6)细胞显微形态观察:用倒置相差显微镜观察各组培养细胞。(7)细胞超微结构观察:用透射电镜观察各组培养细胞。(8)ATP含量/细胞蛋白总量测定:用萤火虫荧光素酶法测定各组细胞的ATP含量;用BCA法测定各组细胞的蛋白总量。(9)细胞膜电位检测:各组分别用细胞膜电位荧光探针diBAC4(3)标记,用激光扫描共聚焦显微术检测各组细胞荧光强度。(10)统计学分析。结果:(1)实验条件:百合地黄汤适宜浓度为3mg/ml,药物作用时间为24h。(2)细胞显微形念的变化:模型组细胞贴壁数量较少,细胞体积较小,说明细胞状念较差;模型+药物组细胞蚍壁数量明显增多,细胞体积较大,说明在百合地黄汤干预下,细胞生长状态明显改善(3)细胞超微结构的变化:模型组细胞胞饮泡增多、自噬泡可见,空泡较多,说明细胞营养不足;粗面内质网上核糖体颗粒脱落、线粒体数量减少,细胞核收缩变形、染色质聚集,提示细胞蛋白质合成障碍、细胞损伤。模型+药物组细胞的细胞核、胞质及其中细胞器均有明显改善,说明百合地黄汤干预后,营养状况得到改善,细胞生长状态较好。(4)细胞蛋白总量的变化:模型+药物组细胞蛋白总量显著高于模型组,并可达到干预前的水平,表明了在营养缺乏时,药物干预可显著减少细胞蛋白质的降解,说明了百合地黄汤对该细胞有很好的营养作用。(5)细胞ATP含量的变化:模型+药物组的ATP荧光强度/蛋白总量吸光度比值,明显高于模型组,正常+药物组也明湿高于正常组,说明百合地黄汤干预对于增加细胞ATP的合成,改善细胞能量代谢方面,有较好的效果。(6)细胞膜电位的变化:荧光探针diBAC4(3)的特性是,荧光强度与细胞膜电位呈负相关。细胞处于贴壁展开状态时,荧光较暗,荧光强度平均值小,表明膜电位大,细胞状态好;细胞收缩变圆时,荧光较亮,荧光强度平均值大,显示膜电位小,表明细胞受损、状态差。模型组大多数细胞已收缩变圆,细胞平均荧光强度较高,说明细胞膜电位较小,提示在模型组尚存活的生长状态不佳的细胞中,细胞膜电位减小,只须较弱的刺激就可能引起细胞兴奋;模型+药物组中贴壁展开的细胞数量明显增多,细胞平均荧光较小,表明细胞膜电位较大,提示细胞状态改善后,细胞膜电位增大,与域电位的距离增大,神经细胞兴奋性降低。结论:(1)血清剥夺培养可造成PC-12损伤、死亡,适当浓度的百合地黄汤能够提高PC-12细胞的存活率,改善细胞器和细胞核形态结构,提高蛋白、ATP含量,并有助于细胞维持较大的细胞膜电位,提示对于细胞外环境营养方面不利因素造成的神经细胞损伤或死亡,在形态结构、物质能量基础、生理机能以及细胞存活率等多方而,该复方都有较好的保护作用。(2)百合地黄汤有助于PC-12细胞在营养条件不利时维持较大的细胞膜电位,提示该复方可能有助于减少神经细胞的过度兴奋。(3)同浓度百合地黄汤对正常培养条件下的PC-12细胞生长未见显著促进作用。