第三章 材料與方法
第七節 廣藿香對LPS誘發RAW 264.7 巨噬細胞發炎實驗
五、 細胞總蛋白質含量測定
細胞中萃取的總蛋白質含量,以進一步計算出於十二基硫酸鈉電泳法
(SDS-PAGE)中每一蛋白質sample 之需要量。定量方法乃是以牛血清蛋白(BSA) 作為標準蛋白質。先泡製stock濃度為10 mg/mL BSA 溶液,再以連續稀釋法配 製1~9 mg/mL等不同濃度之蛋白質標準溶液。分別取3 μl 加入1 ml 已稀釋5倍之 Coomassie® Brilliant Blue G-250染料(Bio-Rad dye),混和均勻後於分光光度計波 長595 nm 下測量吸光值,並畫出標準曲線(standard curve),當相關係數
(correlation coefficient)大於0.99 時接受此標準曲線。
先將定量之細胞培養於10 cm 培養皿24 小時後,於細胞中添加不同濃度之 PCMeOH培養24小時,利用100 μl lysis solution (150 mM NaCl / 1% Triton X-100 / 10 mM Tris, pH 7.4 / 5 mM EDTA / 1 mM phenyl methyl sulfony fluoride,
PMSF ),以12000 g 離心10分鐘,收集上清液(細胞蛋白質萃取液)。而後取3 μl 細 胞蛋白質萃取液加入1 ml已稀釋5倍之Bio-Rad dye 染料,混和均勻後於分光光度 計波長595 nm下測量吸光值,並利用上述之標準曲線計算出正確蛋白質含量。
每一樣本進行重複兩次(duplicate)之分析。
六、PC
MeOH對RAW 264.7 細胞之毒性評估:MTT
此項實驗以 PCMeOH對 RAW 264.7 細胞之存活率試驗進行,一般認為實驗樣 品所選的濃度範圍,其細胞存活率宜大於 90%,方具有繼續進行實驗的意義,
故以不同濃度的 PCMeOH進行細胞之存活率試驗。將 RAW 264.7 細胞培養於 96 wells 培養盤中,每 well 的細胞數以 2×104 cells 置入,體積為100 μL,培養液為
含 10% FBS 之 DMEM,培養於 5% CO2、37 ℃之高濕度恆溫培養箱中。培養
24 小時,待細胞貼附好後,加入含 LPS (最終濃度為 100 ng/mL),以及不同濃 度之 PCMeOH(最終濃度為 1000、500、250、125 及 62.5 µg/mL),再培養 24 小時 後,始進行 MTT 試驗(115-117)。MTT assay 主要是依賴活細胞內粒線體中琥珀酸去 氫酶的作用將 MTT【黃色水溶性固體】的 tetrazolium 轉變為藍紫色產物 MTT formazan (不溶性)(118),如圖 13 所示。這種轉變僅發生於活細胞,而 MTT formazan 會堆積於細胞內,且 formazan 形成量會與活的細胞數目成正比。
圖 13. MTT 的還原過程(118)
實驗首先抽去每 well 中的培養液,用 DPBS 清洗 1 次,加入 90 μL 培養液 及 10 μL MTT 溶液 (1 µg/mL),再放入培養箱中 4 小時,接著用 isopropanol (100 μL/well)溶出細胞中之藍紫色顆粒,最後以 570 nm 波長測定其吸光值,並以控
制組 (不添加 PCMeOH,僅有 LPS)之吸光值當 100 % 表示。
七、
一氧化氮試驗取138 mg 之sodium nitrite 溶於20 ml 去離子水配置成100 mM stock
solution,在依序稀釋為0~500 μM不同濃度之nitrite 標準液,並加入Griess reagent 於波長540 nm分析nitrite含量,相關係數大於0.99時接受標準曲線,利用上述之 標準曲線對應計算出正確nitrite含量,結果以μM 表示之,每一樣本進行重複兩 次 (duplicate)之分析。
NO在自然界只短暫存在數秒鐘,體液或溶液中主要以其穩定之產物nitrite 與nitrate存在, 所以本實驗主要利用將0.1% naphthylenediamine dihydrochloride 與1% sulfanilamide/5% H3PO4所組成之Griess reagent 與nitrite結合,呈現紅棕色 產物,在吸光值540 nm 偵測之,以溶液中nitrite 之含量代表NO之生成量(119)。
以5×105細胞/well 培養於24 well培養皿24小時後,加入LPS 誘導NO 之生 成,同時加入不同濃度之PCMeOH繼續培養24小時後,取培養液到96 well microtiter plate 中,加入等量之Griess reagent,利用microplate reader於波長540 nm下測量 培養液中nitrite含量,以反應細胞中NO生成之情形。每一濃度樣本數為4 (n=4),
並以sodium nitrite 取得的standard curve 以計算nitrite 含量之平均值 (mean)及 標準偏差 (standard deviation, SD)。
八、
十二基硫酸鈉電泳法 (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)利用分子量大小的不同而分離出不同之蛋白質。其中之SDS試劑是一種清潔 劑,主要可使蛋白質變性並帶負電荷,因而蛋白質於進行電泳時可由負極往正 極移動,並依分子量大小而使不同的蛋白質分離至不同之位置,分子量大的蛋
白質會因移動較慢,停留於電泳膠片之上方,分子量較小的蛋白質,則因其移 動較快而停留於電泳膠片之下方,以便分離不同之蛋白質分子。本實驗欲觀察 之蛋白質為iNOS與COX-2,其分子量分別為130 kDa 與72 kDa,故選用10%
SDS-PAGE 進行分析。主要是利用SDS-polyacrylamidegel system (GIBCO)製作 之電泳膠片 (4% stacking gel, 10% resolving gel),並於電泳裝置 (Hoefer electro- phoresis system)中進行電泳步驟。取含有40 µg 總蛋白質之細胞蛋白質樣本萃取 液或4 μl protein marker (BioLabs 公司, New England),加入等體積之treatment buffer (0.125 M Tris-HCl, pH 6.8 / 4% SDS, 20% glycerol / 10%
ß-mercaptoethanol),並再加入適量之lysis solution 使所有蛋白質樣本達相同之總 體積,混合均勻後於100℃環境中加熱5分鐘使蛋白質變性,隨即將樣本分別注 入已製作完成之膠片內的well中,於電泳槽內外注入Tank buffer (25 mM Tris, pH 8.3 / 192 mM glycine / 0.1%SDS),室溫下以100 mA進行2小時之電泳分離(120)。
九、
西方點墨法將SDS-PAGE 所得之電泳膠片,利用半乾式轉移設備 (semi-dry unit),使用 Towbin transfer buffer (20 mM Tris/ 192 mM glycine/ 1.3 mM SDS/ 10% Methanol) 為轉移緩衝溶液,於300 mA 環境下轉移2小時,而後將含蛋白質之PVDF膜,利 用Ponceau S solution (0.2% Ponceau S / 3% trichloroacetic acid)染色確定膠片上蛋 白質已轉印至膜上,並利用針頭標定protein marker 分子量位置,最後以蒸餾水 清洗去除膜上之紅色染劑再進行免疫分析。將含轉移蛋白質之PVDF膜浸於
blocking solution【5% non-fat milk/PBS-T(PBS in 0.2% Tween 20)】,於室溫下作 用1小時,以減少膜上非特異性之鍵結,並以PBS-T清洗PVDF膜5分鐘,連續三 次,接著加入1:1000倍之一級抗體 (iNOS或COX-2)於4 ℃下作用16小時,再以 PBS-T 重複清洗PVDF膜5分鐘四次,加入1:5000倍之二級抗體,於室溫下作用1 小時,同樣以PBS-T 重複清洗PVDF膜5分鐘5次。最後加入顯影劑
chemiluminescent HRP substrate,以冷光照相系統 (Fuji LAS-3000)拍攝,觀察蛋 白質之表現。
十、
細胞激素TNF-α、IL-1ß 之分析ELISA 試劑組能快速且準確地偵測體內或體外之細胞激素,故本研究為確 定PCMeOH是否會影響LPS誘導細胞激素生成,使用TNF-α與IL-1ß細胞激素試劑組 進行分析。
將定量之細胞培養於24 well培養皿中,24小時後加入LPS誘導NO之生成,
同時加入不同濃度之PC培養24小時後,分別收集培養基,並利用市售之cytokine 試劑組以ELISA分析培養基中不同之細胞激素TNF-α與IL-1ß的生成。
第八節 廣藿香及廣藿香油動物實驗 一、
試劑1. 醋酸 (acetic acid):購自 Merck 公司。
2. 福馬林 (formalin):購自日本試藥株式會社。
3. 1,1,3,3-Tetraethoxypropane (TEP) 4. Thiobarbituric aicd (TBA)
5. Butylated hydroxytoluene (BHT) 6. λ-Carrageenan
7. Indomethacin (Indo) 8. Protein kits
以上試劑皆購自購自 Sigma 公司 9. SOD kits
10. GSH-Px kits 11. GSH-Rd kits
以上試劑皆購自 RANDOX 公司 12. TNF-α kits:購自 PeproTech 公司。
13. IL-1β:購自 PeproTech 公司。
14. IL-6:購自 PeproTech 公司。
以上試劑購自 PeproTech 公司
二、
儀器2. 浮腫測定儀 (UGO Baslile Plethysmometer 7140)
3. ELISA 免疫螢光分析儀 (VersaMax; Massachusetts, USA ) 4. 高速冷凍離心機 (Backman GS-6R)
5. 壓電晶體生物感測器 (Piezoelectric quartz crystal biosensor; Asia New Technology)
三、
實驗方法(一) 醋酸扭體反應
將不同劑量之廣藿香甲醇萃取物 (0.1, 0.5, 1.0 g/kg)及廣藿香油 (2, 10, 20 mg/kg)以口服方式投予,在給藥後 55 分鐘由腹腔注射 1%醋酸溶液 (每 10 g 體 重給予 0.1 mL),誘發扭體反應,將小鼠置於觀察箱中,5 分鐘後開始觀察並以 計數器紀錄注射醋酸後第 5 到 15 分鐘,共 10 分鐘內,小鼠的扭體次數,並以 indomethacin (10 mg/kg, i.p.)作為正對照組,於注射醋酸前 25 分鐘給藥(121)。
(二) 福馬林舔足試驗
採用 Dubuisson 及 Dennis(57)修飾後的方法,將不同劑量之廣藿香甲醇萃取 物 (0.1, 0.5, 1.0 g/kg)及廣藿香油 (2, 10, 20 mg/kg)以口服方式投予,在給藥後 60 分鐘,用微量注射器以 27 號針頭,在小鼠右後足蹠,皮下注射 20 μL 的 5%福
馬林溶液(122),立即將小鼠置入觀察箱中觀察,記錄早期及晚期反應時間,共紀
錄 30 分鐘(59)。其中,第 0 到 5 分鐘之累積舔蹠秒數稱為早期 (early phase)之痛 覺反應時間;第 20 到 30 分鐘之累積舔蹠秒數稱為晚期 (late phase)之痛覺反應
時間。並以 Indo(10 mg/kg, i.p.)作為正對照組,於注射福馬林前 30 分鐘給藥。
(三) λ-角叉菜膠誘導足蹠腫脹試驗
此項實驗採λ-角叉菜膠誘導小鼠足蹠腫脹模式進行,用記號筆在小鼠右後 肢踝關節周圍做一標記,將小鼠右後足蹠浸入浮腫測定儀器,測量正常足蹠容 積後分別在小鼠右後足蹠皮下注射 1% λ-角叉菜膠混懸液 (50 μL/隻)致炎(123)。 誘導 2 小時後,將小鼠分別以不同劑量之廣藿香甲醇萃取物 (0.1, 0.5, 1.0 g/kg) 以及廣藿香油 (2, 10, 20 mg/kg)口服方式投予,誘導後 2.5 小時腹腔注射正對照 組 Indo(10 mg/kg),給藥量皆為 0.1 mL/10 g。給 λ-角叉菜膠混懸液 (50 μL/隻) 致炎後,每隔 1 小時,各測一次足蹠容積,連續測 4 小時,紀錄結果,並分別 計算誘導後每小時足蹠體積與誘導前個別足蹠體積差 (△V)。
(四) 肝臟抗氧化酵素
分別在小鼠右後肢足蹠皮下注射 1% λ-角叉菜膠混懸液 (50 μL/隻)致炎。
誘導 1 小時後,分別將不同劑量之廣藿香甲醇萃取物 (0.1, 0.5, 1.0 g/kg)及廣藿 香油 (2, 10, 20 mg/kg)以口服方式投予;於誘導後 2.5 小時腹腔注射正對照組
Indo(10 mg/kg)。誘導後第 4 小時,將動物犧牲,採集肝臟,分別將大葉置於福 馬林以待日後切片;其餘肝組織部分以夾鏈袋收集,冷凍於-80 ℃,並剪取小鼠 右後肢足蹠,冷凍於-80 ℃。
1. 肝組織抗氧化酵素活性測定
以肝重 (g)與 0.9%的 normal saline (含 protease inhibiter )比例一比一方式在
清液放入新的 eppendorf 中,置入-80 ℃冷凍儲存備用。
A. 總蛋白質濃度測定
取肝均質液50 μL,加入 350 μL 的 0.9%之 normal saline 混和均勻,加入 Biuret reagent (Sodium hydroxide 100 mmol/L, Na-K-tartrate 16 mmol/L, potassium iodide 15 mmol/L, cupric sulphate 6 mmol/L)使產生呈增色反應,波長 550 nm 條件 下測量吸光值,每隔 25 秒測量一次吸光值變化,於反應第 15 min 達反應終點,
以人血清為 protein standard,濃度 (6.0 g/dL)產生吸光值變化扣除 blank reagent (Sodium hydroxide 100 mmol/L, Na-K-tartrate 16 mmol/L)之吸光度差,換算出轉換 係數 (F),進而換算出肝組織總蛋白質之濃度,肝組織總蛋白質之表示方式為 g/dL。
B. SOD activity assay
取150 μL 均質液置於 enpendoff 中,加入 900 μL 的冰二次去離子水,4 ℃,
冷藏 15 分鐘,混合均勻。取 20 μL 的混合液加入 260 μL 0.1M phosphate buffer (3-cyclohexylamino-1-propanesulfonic acid;CAPS 40 mmol/L, EDTA 0.94 mmol/L, pH 7.0)均勻混合,最終,取 5 μL 混合液加入 340 μL mixed substrate (xanthine 0.05 mmol/L, I.N.T 0.025 mmol/L),再加入 xanthine oxidase 呈色,混合均勻後於溫度 37 ℃、波長 505 nm 下測量吸光值,每隔 30 秒測量一次,總共測量 3 分鐘,計 算每分鐘吸光值變化速率,以多重校正曲線計算濃度(124)。SOD 活性以單位時間 內抑制 I.N.T 自動氧化速率為一單位 (U),肝組織內 SOD 活性以 U/mg protein 表示。
C. Glutathione Reductase activity assay
使用 Guntherberg 及 Rost(125)在 1996 年所提出之方法。取 100 μL 的均質液,
倒入 100 μL 的冰二次水,2-8 ℃冷藏 10 分鐘。離心 12000 g,5 分鐘。取上清 液 25 μL,加入 475 μL 之 0.9 % 的 normal saline,混合均勻。取混合液 50 μL 於 Cuvette 中,依序加入等量的 glutathione reductase buffer (250 mmol/L, pH7.3
kupfer phosphate 與 EDTA 0.5 mmol/L)與 substrate (GSSG 2.2 mmol/L)與 NADPH (0.17 mmol/L)混合均勻,於波長 340 nm 下測量吸光值(126),肝組織內之 GSH-Rd 活性表是方式為 U/mg protein。
D. Glutathione Peroxidase activity assay
本方法依 Paglia 及 Valentine 在 1967 所提出之方法為基礎(127),使用
glutathione 及 cumene hydroperoxide 與 GSH-Px 反應,再以 NADPH 與 glutathione reductase 將氧化態的 GSSG (oxidised glutathione)迅速轉成還原態,伴隨著
NADPH 氧化成 NADP+,以吸光值之減少速率來表示 GSH-Px 之活性(圖 14)(128)。
圖 14. 肝臟抗氧化酵素作用機轉
取均質液25 μL,加入 500 μL 的 diluting agent 稀釋。取上清液 500 μL,隨 即加入 Reagent 1 (glutathione 4 mmol/L、glutathione reductase 0.5 U/L, NADPH
用,於溫度 37℃、波長 340 nm 下測量吸光值(129),計算吸光值變化速率 (U/L),
肝組織內 glutathione peroxidase 活性表示方法為 U/mg protein。
(五) 足蹠組織生化值測定 1. COX-2 濃度測定
A. 檢品的製備
取腳組織以均質機於低溫下均質,均質前須加入四倍量含蛋白質酶抑制劑
取腳組織以均質機於低溫下均質,均質前須加入四倍量含蛋白質酶抑制劑