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目的:观察番石榴叶三萜化合物(TPGLs)对INS-1胰岛β细胞增殖、胰岛素合成与分泌功能的影响;考察其改善胰岛β细胞胰岛素抵抗、抗氧化损伤作用,并探讨其可能的作用机制。方法:培养INS-1胰岛β细胞,给予TPGLs(TPGL-1、TPGL-3、TPGL-5、TPGL-7)0.3、1、3、10、30nmol/L及番石榴叶总三萜(TTPGL)0.3、1、3、10、30ng/ml,并设空白对照组、溶媒对照组及阳性药组,药物作用时间均为48h。应用MTT法检测药物对INS-1细胞增殖的影响。5.6、16.7mmol/L葡萄糖干预细胞1h建立胰岛素分泌模型,用放射免疫法测定药物对INS-1细胞胰岛素分泌的影响;使用酸醇提取液提取细胞中胰岛素,用放射免疫法检测药物对INS-1细胞胰岛素合成量的影响。40mmol/L葡萄糖干预细胞48h建立胰岛β细胞胰岛素抵抗模型,用放射免疫法检测药物对胰岛素抵抗细胞胰岛素分泌的影响。650μmol/LH2O2干预细胞2h建立氧化损伤模型,用MTT法检测药物对INS-1β细胞氧化损伤的保护作用,用核染色法观察细胞核变化,用ROS-流式细胞术检测药物对细胞活性氧生成的作用。荧光定量PCR法检测药物对正常INS-1细胞内胰岛素基因、PDX-1、MafA,胰岛素抵抗INS-1细胞内PTP1B、PPARγ mRNA表达的作用。结果:1.对INS-1β细胞增殖的影响与溶媒对照组比较,较低剂量的TPGLs(0.3、1、3nmol/L)和TTPGL(0.3、1、3ng/ml)能显著促进INS-1胰岛细胞的增殖(P<0.05或P<0.01);高剂量TPGLs(30nmol/L)促细胞增殖作用并不明显,且TTPGL(30ng/ml)甚至表现为抑制作用(P<0.01)。2.对INS-1β细胞胰岛素合成、分泌功能的影响(1)胰岛素合成量:与溶媒对照组比较,TPGL-1、TPGL-3、TPGL-7、TTPGL能显著促进INS-1细胞合成胰岛素(P<0.05或P<0.01),尤以TPGL-7、TTPGL作用极显著(P<0.01)。(2)胰岛素分泌量:A.对正常INS-1细胞:与葡萄糖刺激胰岛素分泌模型组比较,TPGL-5、TPGL-7、TTPGL对BIS、GSIS均有显著促进作用(P<0.05或P<0.01);TPGL-3仅对BIS有促进作用(P<0.05或P<0.01);而TPGL-1对BIS、GSIS均有抑制作用(P<0.05或P<0.01)。B.对胰岛素抵抗INS-1细胞:与胰岛素抵抗模型组比较,TPGL-1、TPGL-3、TPGL-7、TTPGL在低浓度下均能促进BIS、GSIS(P<0.05或P<0.01);TPGL-5在低浓度下能促进INS-1细胞GSIS(P<0.05或P<0.01)。3.对INS-1细胞氧化损伤的影响与模型组比较,低浓度的TPGLs(0.3、1nmol/L)和TTPGL(0.3、1ng/ml)均能显著保护INS-1β细胞活力(P<0.05或P<0.01);但高浓度时作用并不明显。此外,TPGL-1、TPGL-5、TPGL-7均能显著降低活性氧的产生(P<0.01)。4.对INS-1细胞胰岛素相关基因、PTP1B、PPARγ基因表达的影响(1)正常INS-1细胞:与溶媒对照组比较,对Insulin mRNA相对表达,TPGL-7、TTPGL能极显著上调其表达(P<0.01);TPGL-3仅在30nmol/L时能上调其表达(P<0.05)。对PDX-1mRNA相对表达,TPGL-7、TTPGL能上调其表达(P<0.05或P<0.01);TPGL-5仅在3nmol/L时上调该基因相对表达(P<0.01);TPGL-3仅在30nmol/L时能上调其表达(P<0.01);而TPGL-1则使该基因相对表达下调(P<0.01)。对MafA mRNA相对表达,TPGL-1、TPGL-3、TPGL-7、TTPGL均能上调其表达(P<0.01);TPGL-5无明显作用(P>0.05)。(2)胰岛素抵抗INS-1细胞:与模型组比较,对PTP1B mRNA相对表达,TPGL-1、TPGL-3、TPGL-7、TTPGL能下调该基因表达(P<0.05或P<0.01);TPGL-5无显著作用(P>0.05)。对PPARγ mRNA表达,5种药物均能上调该基因表达(P<0.01);但TPGL-5浓度增加至30nmol/L,下调该基因相对表达(P<0.01)。结论:1. TPGL-1能显著促进INS-1β细胞增殖;促进INS-1细胞合成胰岛素,其作用机制可能与其增加MafA基因表达量有关;能改善INS-1细胞胰岛素抵抗,可能与其下调PTP1B、上调PPARγ基因表达有关。能对抗INS-1细胞氧化损伤,可能与其抑制细胞内ROS的产生有关。2. TPGL-3能促进胰岛素的合成与分泌,可能与其上调Insulin、PDX-1、MafA基因表达有关;能改善INS-1细胞胰岛素抵抗,可能与其下调PTP1B、上调PPARγ基因表达有关。3. TPGL-5显著促进INS-1细胞的增殖;促进INS-1细胞胰岛素分泌功能,其机制可能与PDX-1基因表达上调有关;对氧化损伤INS-1细胞具有保护作用,其机制可能与抑制细胞内ROS的产生有关。4. TPGL-7能显著促进INS-1β细胞增殖;对其胰岛素合成、分泌功能均有促进作用,机制可能与上调Insulin、PDX-1、MafA基因表达有关;能改善INS-1细胞胰岛素抵抗,可能与其下调PTP1B、上调PPARγ基因表达有关;能对抗INS-1细胞氧化损伤,可能与其抑制细胞内ROS的产生有关。5. TTPGL能促进INS-1细胞的胰岛素合成、分泌功能,其机制可能与其上调Insulin、PDX-1、MafA基因表达有关;能改善INS-1细胞胰岛素抵抗,可能通过下调PTP1B、上调PPARγ基因表达实现的。总之,对INS-1细胞的增殖,TPGL-1、TPGL-5、TPGL-7有较好的促进作用;对胰岛素的合成,除TPGL-5外其它药物均有较好的促进作用;对胰岛素的分泌,TPGL-5、TPGL-7、TTPGL作用显著;对胰岛素抵抗,TPGL-1、TPGL-3、TPGL-7、TTPGL有较好的改善作用;对抗氧化损伤,TPGL-1、TPGL-5、TPGL-7作用明显。综合评价上述番石榴叶三萜化合物和总三萜对INS-1胰岛β细胞的作用,认为TPGL-7可能作用最佳,TPGL-1作用次之。