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背景糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一种以机体控制葡萄糖功能紊乱和胰岛素分泌失衡为特征的代谢失调疾病。2013年调查结果显示,中国成年人糖尿病患病率已经上升至11.6%,患病人数估计达到1.13亿,占全球患病人数的1/3。糖尿病已经成为威胁人类健康和生命安全的第三位重大疾病。胰岛β细胞作为胰岛素分泌唯一细胞,其正常数量的维持和功能的发挥是机体分泌足量胰岛素维持机体平衡的必要条件。插头转录因子(Forkhead box O,FoxO)是一类对脂肪细胞、肝细胞、和胰岛β细胞等多种细胞的分化、增殖以及存活起到重要调控作用的转录因子,其中Fox O1调控β细胞数量和功能,对糖尿病发展起重要作用。翻白草(Potentilla discolor Bunge,PDB)是蔷薇科植物,功用为清热解毒,止痢止血,可清除消渴患者的燥热,燥热既除,则津液自生,达到清热生津之目的,故能有效缓解消渴的症状。民间有翻白草泡水治疗糖尿病的偏方。有研究显示对四氧嘧啶制备的糖尿病大鼠给与翻白草灌胃,不仅显著降低患鼠血糖,且对β细胞有明显的修复作用并能增加胰岛素释放,这表明翻白草对胰岛β细胞有保护作用。有实验研究表明翻白草可能通过抗氧化、改善脂质代谢、改善胰岛素抵抗来实现降糖作用,是否还存在其他机制尚不清楚。本研究通过细胞实验探讨翻白草提取物(Extract of P.discolor,EPD)对链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导大鼠胰腺瘤β细胞RIN-m5f损伤的保护作用和机制。目的在细胞水平研究翻白草水提物对大鼠胰岛β细胞增殖、胰岛素分泌的影响及其机制研究。方法翻白草药材使用水提法煎煮,旋转蒸发仪回收浓缩,恒温干燥箱干燥,粉碎。常规培养RIN-m5f细胞,采用STZ(4 mmol/L)预处理细胞1小时制作损伤模型,不同浓度翻白草含药血清(0.25、0.5、1 mg/ml)处理细胞不同时间(24、48、72小时)通过MTT法测定细胞生长曲线、细胞存活数,用固相酶联免疫吸附实验(ELISA)检测胰岛素分泌量,使用Western Blot法检测FoxO1、p-FoxO1表达。结果⑴水提法提取翻白草,草药3600 g提取粉末517.5 g。⑵STZ(4 mmol/L)预处理细胞1小时,不同浓度翻白草含药血清(0.25、0.5、1 mg/ml)处理细胞不同时间(24、48、72小时),用MTT法检测细胞数量:(1)正常组、损伤组、EPD-L组比较不同时间点(24、48、72小时)生长曲线。正常组和EPD-L翻白草治疗组细胞数量出现时间依赖性增加,损伤组细胞数量随着时间推移而降低,即使立即吸弃STZ溶液也不能阻止损伤继续下去。与正常对照组相比,损伤组细胞数量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,EPD-L组能增加细胞数量(P<0.01)。(2)不同浓度EPD治疗不同时间后,与正常组相比,损伤组细胞数量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,小、中、大EPD组均能增加细胞数量(P<0.01)。⑶STZ(4 mmol/L)预处理细胞1小时,不同浓度翻白草含药血清(0.25、0.5、1 mg/ml)处理细胞不同时间(24、48、72小时),固相酶联免疫吸附实验(ELISA)检测胰岛素分泌量:(1)细胞治疗24小时后,与正常组相比,损伤组细胞胰岛素分泌总量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,EPD-S治疗组未见明显统计学意义,EPD-M、EPD-L治疗组均能增加细胞胰岛素分泌总量(P<0.01)。细胞治疗48、72小时后,与正常组相比,损伤组细胞胰岛素分泌总量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,EPD-S、EPD-M、EPD-L治疗组均能增加细胞胰岛素分泌总量(P<0.01)。(2)细胞处理24小时后,与正常对照组相比,损伤组单个胰岛β细胞胰岛素分泌量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,EPD-S、EPD-M治疗组单个胰岛β细胞胰岛素分泌量未见明显统计学意义,EPD-L治疗组能增加单个胰岛β细胞胰岛素分泌量(P<0.05)。细胞治疗48、72小时后,与正常对照组相比,损伤组单个胰岛β细胞胰岛素分泌量显著降低(P<0.01);与损伤组相比,小、中、大EDP治疗组均能增加单个胰岛β细胞胰岛素分泌量(P<0.01)。⑷实验设计五组:正常组、损伤组、EPD-S、EPD-M、EPD-L。Western Blot法测定FoxO1、p-Fox O1表达。与损伤组比较,正常组FoxO1表达上升(P<0.05)、p-Fox O1表达显著上升(P<0.01);各剂量治疗组Fox O1表达无明显统计学意义,而低剂量治疗组中p-Fox O1表达上升(P<0.05),中剂量、高剂量治疗组中p-Fox O1表达显著上升(P<0.01)。结论翻白草可以抑制STZ诱导RIN-m5f细胞继续损伤,提高细胞存活数,促进胰岛素分泌,提高p-FoxO1蛋白表达水平,这些作用存在剂量和时间关系。翻白草可能是通过促进p-FoxO1表达,调控胰岛β细胞数量和功能,从而治疗糖尿病。