admin 管理员组

文章数量: 1086019


2024年12月29日发(作者:java jdk动态代理)

568

,,()

ChinJApplPhysiol2017336

枸杞多糖对

细胞胰岛素抵抗的改善作用及机制研究

epG2

许拓

,凌宏艳

1+

,龙

Δ

Δ

,何剑琴

,杨丝丝

,朱责梅

,颜灿群

奉水东

(南华大学生理学教研室,

附属第二医院内分泌科,

社会医学与卫生事业管理学教研室,湖南衡阳

1...21001

【摘要】目的:观察不同浓度的枸杞多糖()对

细胞胰岛素抵抗的影响并探讨其机制。方法:采用高糖

LBPepG2

高胰岛素处理

细胞

建立胰岛素抵抗细胞模型后,用台盼蓝检测活力大于

细胞,以

epG24h5%

HepG20/

密度接种于

孔板内,细胞贴壁后以

、、的

培养

,各组均设

个复

60g/ml100g/ml300g/mlBP8h00l/well

μμμμ

孔。检测不同浓度的

细胞活性及胰岛素抵抗的影响;细胞内丙二醛()含量和超氧化物歧化酶

BPepG2MDA

)的活性;各组细胞胰岛素信号转导通路中相关蛋白(、、、)的表达。结果:

显示:与正(

SODIRS2PI3KAktGLUT2TT

同时

、、、蛋白表达水平明显常对照组相比,

IR

模型组

MDA

含量显著升高,

SOD

活力明显降低,

RS2PI3KAktGLUT2

下降;与

中、高浓度

、、、

模型组相比,

BPDA

的含量明显降低,

SOD

的活力显著升高,

RS2PI3KAktGLUT2

蛋白表达水平明显升高;在相同的时间内,随着

在同一浓度干预下,随着时间的

BP

浓度的增加,

OD

值逐渐降低;

延长,葡萄糖消耗实验表明中、高浓度的

细胞的葡萄糖消耗

OD

值也逐渐降低;

BP

可显著提高胰岛素抵抗

HepG2

细胞葡萄糖消耗量无明显影响。结论:中、高浓度枸杞多糖能改善

细胞胰岛素量,而低浓度

LBPepG2epG2

抵抗,其作用机制可能与降低细胞氧化应激水平及提高胰岛素信号传导通路相关蛋白表达有关。

【关键词】枸杞多糖;

细胞;胰岛素抵抗;氧化应激;胰岛素信号通路

epG2

【中图分类号】

587.2R742

【】

1DOI0.12047/j.cjap.5524.2017.134

【文献标识码】

【文章编号】

()

000683420170656804

Ameliorativeeffectsandthemechanismoflyceumbarbarum

polysaccharideoninsulinresistanceofHepG2cell

11+2111

XUTuoINGHongyanONGJiaEJianqinANGSisiHUZemei

23

Δ

Δ

YANCanqunENGShuidong

(,

31.DepartmentofPhysiology.TheSecondHospitalofUniversityofSouthChina.DepartmentofSocial

MedicineandHealthServiceManagementniversityofSouthChinaengyang421001hina

【】

()

oABSTRACTbjectiveoobservetheeffectsoflyceumbarbarumpolysaccharideLBPninsulinresistanceofHepG2cellsandinvesti

MethodsRHepG2cellmodelwasinducedwithhighglucoseandhighinsulinincombinationfor24hourswithgateitspossiblemechanism.

(、、)

,,

/vaccinationinthe96wellplatesoledensityafteradherentcells30g/ml100g/ml300g/mlBPcultivate48h200l/hole10

μμμμ

eachallhadfourholes.TheeffectsofLBPatdifferentconcentrationsonHepG2cellactivityandinsulinresistanceweretested.Intracellular

()

()

amalondialdehydeMDAontentandsuperoxidedismutaseSODctivityweredetected.Theexpressionsofrelatedproteinsininsulinsignal

(),

(),

()

aIRS2hosphatidylinositol3kinasePI3KroteinkinaseBAktndglucosetransductionpathwayssuchasinsulinreceptorsubstrate2

()

ttransport2GLUT2eredetermined.ResultsomparedwithnormalcontrolgrouphecontentofMDAwasincreasedsignificantlyandthe

,,

activityofSODandtheexpressionlevelsofIRS2PI3KAktandGLUT2weredecreasedsignificantlyintheIRmodelgroup.Comparedwith

mediumandhighconcentrationsofLBPdecreasedthecontentofMDAandincreasedtheactivityofSODandtheexpressionIRmodelgroup

tlevelsofIRS2I3KktandGLUT2ininsulinresistantHepG2cells.MTTshowedthatatthesametimeheODvaluegraduallyde

’;

tcreasedwiththeincreaseofLBPsconcentrationnderthesameconcentrationofLBPheODvaluealsograduallydecreasedwiththeexten

whichindicatedthatLBPinhibitedtheproliferationofHepG2cellswithtimeandconcentrationdependentmanner.Glucoseconsionoftime

sumptionexperimentindicatedthatmediumandhighconcentrationofLBPcouldincreasetheglucoseconsumptionofinsulinresistantHepG2

bcellssignificantlyutlowconcentrationofLBPhadnosignificantimpactedonglucoseconsumptionofinsulinresistantHepG2cells.Conclu

iediumandhighconcentrationofLBPcanimproveinsulinresistanceofHepG2celltsmechanisnsmaybeassociatedwithdecreasingsion

thelevelofoxidativestressandincreasingtheproteinexpressionsofinsulinsignalingpathway.

【】

iKEYWORDSyceumbarbarumpolysaccharideepG2cellnsulinresistancexidativestressnsulinsignalingpathway

【基金项目】教育部留学归国基金(教外司留[];

20141685

号)

湖南教育厅();衡阳市科技局()

16C14112016KJ64

【收稿日期】

修回日期】

20161121

0170629

【通讯作者】

sel607348281621mailhuidongf@hotmail.

胰岛素抵抗(,

)是

型糖尿

insulinresistanceR

病(,)的重要发病机制之

type2diabetesmellitusT2DM

12

一,伴随

,另外

I2DM

发生发展的整个过程

肥胖、高血压、动脉粥样硬化等代谢相关疾病的共同

com

:并列第一作者

中国应用生理学杂志,,()

2017336

病理生理基础

。因此,寻找改善

IR

药物日益被人

们所重视。

569

高浓度

组()、中浓度

300g/mlBPHLBP100g/ml

μμ

组()、低浓度

)。

LBPMLBP30g/mlBP

组(

LLBP

μ

孔板中的

细胞弃去旧培养基,换上含高

6epG2

糖高胰岛素的

。药物干预组

MEM

培养基培养

24h

相应浓度的药物处理

。上分别给予

200l/well8h

μ

述各组再分别用含和不含胰岛素的培养基进行培

养。

后葡萄糖氧化酶

过氧化物酶法(

4hGODPOD

法)测定每孔细胞的培养基中葡萄糖的含量,通过与

未接种细胞的空白孔的葡萄糖含量均值相减,计算

每孔细胞葡萄糖的消耗量。

1.5MDA

含量、

SOD

活力的测定

按照试剂盒说明书顺序加入反应液,比色法测

MDA

含量和

SOD

活力。

检测各组

、、、

1.6WesternblotRS2PI3KAkt

蛋白的表达

GLUT2

提取各组细胞蛋白进行蛋白定量后,取蛋白样

进行电泳,转膜、封闭、加入抗

0gRS2PI

μ

、、抗体孵育,洗涤后加入辣根过氧化酶

3KAktGLUT2

标记的二抗,孵育,充分洗涤后与

ECL

化学发光试

剂反应,曝光后扫描,用图像分析软件进行光密度分

1.7

统计学处理

各组实验数据计量资料用均数

±

标准差(

x±

)表示,采用

统计分析软件进行分析,多

sPSS19.0

组间比较用

ANOVA

方差分析。

,)枸杞多糖(

lyceumbarbarumpolysaccharideLBP

是从枸杞中提取出来的具有多种生物活性的大分子

。研物质,是枸杞发挥各种作用的主要成分之一

究显示:能提高链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠

LBP

视网膜超氧化物歧化酶(,)

superoxidedismutaseSOD

57

活力,降低丙二醛(,)水平

malondialdehydeMDA

可以改善

HLBPepG2

细胞的胰岛素抵抗;

LBP

也能

降低

型糖尿病患者血糖、升高胰岛素水平

。这

改善胰岛素抵抗、抗氧些研究提示:

LBP

在降血糖、

化应激等方面均有较好的效果,但目前尚无对其分

子机制的研究。为此,本研究观察不同浓度的

LBP

细胞胰岛素抵抗的影响并探讨其机制。

epG2

材料与方法

1.1

主要试剂

细胞由湖南省南华大学附属第二医院临

HepG2

床研究所馈赠,枸杞多糖购自上海江莱生物科技有

限公司,

公司,血清购

MEM

培养基购于美国

Gibco

于美国

公司,。

SycloneMTT

粉购于美国

SigmaOD

兔抗

DA

测试盒购于南京建成生物研究所;

多克隆抗体购于美国

,兔抗

PGLUT2tantI3K

多克

隆抗体购于美国

,兔抗

多克隆抗体购于美

STkt

,兔抗

多克隆抗体购于

。国

proteintechRS2bcam

细胞胰岛素抵抗模型的建立

1.2HepG2

将处于对数生长期的

HepG2

细胞用胰蛋白酶

消化后,离心

5m

收集细胞,加新鲜培

1000r/minin

养液吹打细胞成单细胞悬液,调整细胞密度为

,均匀接种于

待细胞贴壁

10cells/ml6

孔培养板中,

后,更换为含高糖高胰岛素的

DMEM

培养基培养

24

结果

细胞增殖的影响

2.1

枸杞多糖对

HepG2

在相同的时间内,随着

LBP

浓度的增加,

OD

逐渐降低;在同一干预浓度下,随着时间的延长,

OD

值也逐渐降低,呈时间

量效关系。但同一浓度在

24

8hD

值间没有明显差异,

2h4hh

相比,)。从曲线可以

48hOD

值明显降低(

P<0.05

看出,当浓度为

~300g/mlBP

作用

HepG2

μ

,对细胞活力无显著性影响,当

浓度超过

8hBP

,细胞

,图

)。

300g/mlD

值明显下降(

P<0.05

μ

因此,为了排除

本实验选

BP

对细胞活力的影响,

、、枸杞多糖处理细择

30g/ml100g/ml300g/ml

μμμ

8h

细胞葡萄糖消

2.2

枸杞多糖对胰岛素抵抗

HepG2

耗的影响

细胞用高糖高胰岛素培养

后,其葡

HepG24h

萄糖消耗量较正常组降低

表明高糖高胰岛

5.9%

素可诱导

细胞胰岛素抵抗。与

IepG2R

模型组相

比,无胰岛素刺激时,、、

HLBPMLBPLLBP

组葡萄

,通过葡萄糖消耗实验判断胰岛素抵抗细胞模型的

建立。

1.3MTT

比色法

用台盼蓝检测活力大于

细胞,以

5%

HepG2

孔密度接种于

细胞贴壁后加入

10/6

孔板内,

、、、、、

100300500100030005000g/ml7

个浓度的

μ

,每孔

,各组均设

个复孔。培养

、、

LBP00l448

μ

后,每孔加入

5m

72hg/mlMTT20l37℃

5%CO

μ

继续孵育

4h

,将每孔里面的上清小心吸弃,然后加

入二甲基亚砜,每孔加入

,混匀后用

B50lioTek

μ

酶标仪分析在

)值,取均值

90nm

处的吸光度(

OD

并绘制生长曲线。

1.4

葡萄糖消耗实验

实验细胞分

组:正常对照组()、

CIR

模型组、

570

,,()

ChinJApplPhysiol2017336

糖消耗量皆显著升高;有胰岛素抵抗刺激时,

H

LBPMLBP

组葡萄糖消耗显著升高,

LLBP

组葡萄

糖消耗量无显著性差异(图

)。

2.4

枸杞多糖对胰岛素抵抗

HepG2

细胞

IRS2

、、和

蛋白表达的影响

AktPI3KLUT2

结果显示:与正常对照组相比,

WesternblotIR

模型组细胞

、、、和

蛋白表达水

RS2AktPI3KLUT2

);与

平显著降低(

P<0.05R

模型组相比,

HLBP

组、、、、和

GMLBP

组细胞

IRS2AktPI3KLUT2

蛋白

表达水平显著升高(,图

),

P<0.05LLBP

组轻微

升高,差异不具有统计学意义。

Fig.1EffectsofdifferentconcentrationandtimeofLBPoncells

(,

proliferationcomparedwith72hgroupx±s=3

P<

P<0.05vs24hgroup0.05vs48hgroup

Fig.2EffectsofdifferentconcentrationLBPonglucoseconsump

(,

tionofinsulinresistantHepG2cellsx±s=6

LControlRnsulinresistanceBPyceumbarbarum

polysaccharide

P<0

Δ

P<0<0.05vscontorl.05vsIRgroup.05

PFig.3EffectsofLBPonproteinexpressionofIRS2ktI

(,

n3KndGLUT2ininsulinresistantHepG2cellsx±s=

LIRnsulinresistanceBPyceumbarbarumpolysaccharide

P<

P<0.05vscontorlgroup0.05vsIRgroup

vsnoninsulingroup

细胞

MD2.3

枸杞多糖对胰岛素抵抗

HepG2A

量和

SOD

活力的影响

与正常对照组相比,

IR

模型组细胞

MDA

含量

升高

I1%

SOD

活力降低

29.9%

模型组相

比,、而

SHLBPMLBP

MDA

含量显著降低,

OD

力显著升高(,表

)。

P<0.05

Tab.1EffectsofdifferentconcentrationofLBPonthecontentof

MDAandtheactivityofSODofinsulinresistantHepG2

(,

cellsx±s=6

Group

Control

IR

HLBP

MLBP

LLBP

()

MDAnmol/mg

5.546±0.345

8.931±0.288

6.859±0.364

6.534±0.464

讨论

随着人们的生活方式发生改变,全球糖尿病尤

其是

型糖尿病(,)的发

type2diabetesmellitusT2DM

病率逐渐上升,目前全球约

亿糖尿病患者,预计

.5

年将会有

。胰岛素抵抗是

T050.52

亿

2DM

的始发因素,是

逐渐成为糖

2DM

的重要发病基础,

10

尿病医学研究的重点

。早期干预

IR

的发生或许

可以有效防治

型糖尿病,成为

型糖尿病治疗的

新方向。

IR

的形成主要是由于胰岛素信号转导通

路受阻,或者通路中关键蛋白作用减弱而使胰岛素

,]

1112

不能发挥其正常的生理作用

,是胰岛素抵抗发

()

SODU/mg

15.926±0.366

11.168±0.331

14.422±0.184

14.744±0.295

12.352±0.272

生的重要机制,通路中无论哪一个信号分子结构或

功能的异常均可导致胰岛素抵抗。随着对

IR

的进

一步研究,发现氧化应激水平的升高与胰岛素抵抗

,]

1314

的发生密切相关

。枸杞多糖在抗氧化应激、降

血糖、改善胰岛素抵抗方面均有较好的作用,但其具

体机制尚无报道。

是一

epG2

细胞来源于肝细胞,

种与肝细胞极为相似的肝胚胎瘤细胞株,保留了肝

8.521±0.242

LIRnsulinresistanceBPyceumbarbarumpolysaccha

SrideDAalondialdehydeODuperoxidedismutase

P<P<0.05vscontorl0.05vsIRgroup

中国应用生理学杂志,,()

2017336

15

细胞许多生物学特性

,故本实验通过采用高糖高

571

():

552455.

[]杨荣敏

枸杞多糖降血糖作用的细胞实验探究[]世

5J.

界最新医学信息文摘,

():

301665125326.

[]王

玲,郑开俊,董德勇,等

氧化应激在实验性糖尿

病神经病变中的作用[]

J.

中国应用生理学杂志,

():

120084108111.

[]郭

健,徐国兴,王婷婷,等

枸杞多糖对糖尿病大鼠

视网膜神经细胞氧化损伤的保护作用[]中国临床

J.

药理学杂志,

():

20151244482450.

[]

e8aiHZiuFKuoPGtal.Practicalapplicationofan

tidiabeticefficacyoflyciumbarbarumpolysaccharideinpa

[],

():

tientswithtype2diabetesJ.MedChem01514

383390.

[]

Wh

We

e9itingDRuariguataLilCtal.IDFdiabetesat

glaslobalestimatesoftheprevalenceofdiabetesfor2011

[],

():

3and2030J.DiabetesResClinPract0114311

321.

[]周方圆,杨宇峰,石

10

型糖尿病胰岛素与胰岛素

抵抗信号转导通路研究进展[]辽宁中医药大学学

J.

报,

():

7016811173.

[]

C11hakrabortyC.Biochemicalandmoleacularbasisofinsulin

[],

():

1resistanceJ.CurrProteinPeptSci0062321.

[]

e12hiMeYhangXDtal.Insulininducesdrugresis

tanceinmelanomathroughactivationofthePI3K/Aktpath

[],

():

2wayJ.DrugDesDevelTher014855262.

细胞建立胰岛素抵抗模型,采用胰岛素诱导

HepG2

检测不同浓度

处理

细胞

、、

MTTBPepG24h48h

处理组在

372h8h4h00g/mlLBP

作用下

μ

。观察不同浓度细胞活力无显著差异,故选择

48h

处理对胰岛素抵抗

细胞

SLBPepG2OD

活力、

MDA

含量及

胰岛素信号通路相关蛋白表达

RSPI3KAkt

的影响。结果显示:在胰岛素刺激时,各组的葡萄糖

消耗量较无胰岛素时显著升高,说明

LBP

可以促进

胰岛素介导的葡萄糖消耗。

LBPMLBP

MDA

含量显著降低,表明

LSOD

活力显著升高,

BP

通过

升高胰岛素抵抗

细胞

降低

MepG2OD

的活力,

DA

的含量提高细胞的抗氧化、清除氧自由基的能力而

改善细胞胰岛素抵抗。

LBPMLBP

IRSPI3K

胰岛素信号通路相关蛋白表达水平显著升高,

Akt

表明

LBP

能通过增加胰岛素信号通路中的相关蛋

白水平从而改善

细胞的胰岛素抵抗。

epG2

综上所述:枸杞多糖能改善

细胞胰岛素

epG2

抵抗,其作用机制可能与降低细胞氧化应激水平及

提高胰岛素信号传导通路中

、、、

RS2PI3KAktGLUT2

的蛋白表达有关。

【参考文献】

[]李

斌,范源,李鑫

基于

信号通路的

I3K/Akt

[]潘慧敏,姜保平,乐

13

亮,等

藤茶主要成分对胰岛

中药治疗

型糖尿病胰岛素抵抗研究进展[]

J.

中成

药,

():

1017151154.

[]钟丽媛

型糖尿病胰岛素抵抗研究进展[]继续医

22J.

学教育,

():

10160850152.

[]

Wi

[]

3lcoxG.InsulinandinsulinresistanceJ.ClinBiochem

():

100562939.Rev

[]加杨娥,任立汆,燕华玲

枸杞多糖对糖尿病患者的

疗效研究进展[]世界最新医学信息文摘,

1J.0166

素抵抗

细胞内氧化应激水平的影响[]中国

epG2J.

现代中药,

():

20157367271.

[]王燕萍,潘晓东,姜苏原,等

氧化应激可通过

N14F

]中

BiNOSNO

信号通路诱导小鼠胰岛

β

细胞凋亡[

J.

κ

国应用生理学杂志,

():

20095255259.

[]韦乃球,冼寒梅,杨

15

柯,等

白子菜对

细胞

epG2

胰岛素抵抗改善作用的实验研究[]时珍国医国药,

J.

():

12011263951396.


本文标签: 胰岛素 细胞 抵抗 枸杞