论文部分内容阅读
目的: 国内经多年研究,脾气虚证患者存在肠道黏膜上皮细胞损伤及葡萄糖吸收的减少。益气健脾法是中医治疗脾气虚证的根本法则,益气健脾方药具有明显的胃肠黏膜保护及改善脾气虚证的葡萄糖吸收障碍的作用。本课题从体外培养细胞,研究观察多胺对Caco-2细胞葡萄糖吸收和钠依赖性葡萄糖转运载体1(SGLT1)通路的影响,并探讨四君子汤“健脾助运”的机理是否与多胺对SGLT1通路介导的葡萄糖吸收作用有关,为阐明脾主运化、益气健脾法及其方药的作用机制研究提供一个明确的靶点。 方法: 1.Caco-2细胞模型的建立 MTT法检测细胞增殖;Caco-2细胞培养21天观察其形态学变化及细胞微绒毛的结构;用电阻仪检测细胞的跨膜电阻值(TEER)。 2.对Caco-2细胞黏膜的影响 大鼠分成两组,空白对照组与四君子汤组,每天灌胃2次(四君子汤17 g·kg-1,空白对照组灌服等量生理盐水),持续3d,最后一次给药1h后腹主动脉取血,制备四君子汤含药血清,检测细胞增殖与微绒毛结构变化。 3.对Caco-2细胞葡萄糖摄取及消耗的影响 葡萄糖测定试剂盒及2-NBDG检测Caco-2细胞对葡萄糖的摄取作用。 4.对Caco-2细胞SGLT1信号通路的影响 RT-PCR和Western blot检测Caco-2细胞SGLT1及GLUT2 mRNA及蛋白表达水平的变化;流式细胞仪(Flow Cytometer,FCM)检测细胞质游离钙离子([Ca2+] cyt)水平;Western blot检测Caco-2细胞P-MLC蛋白的表达。 5.对Caco-2细胞多胺含量的影响 柱前衍生一高效液相色谱法(HPLC)检测细胞内多胺含量。 结果: 1.Caco-2细胞模型的建立 MTT法制备的生长曲线表明,细胞对数生长期处于在第2d~6d,细胞形态学观察发现,细胞在15~16 d左右已基本形成紧密的细胞单层;对培养21 d的Caco-2细胞做透射电镜观察发现,细胞已分化出微绒毛;用电阻仪测定不同时间的Caco-2细胞单层的TEER值,发现在15~16 d左右,电阻已>500Ω·cm2,显示细胞单层已经形成。 2.对Caco-2细胞黏膜的影响 MTT结果显示,DFMO对Caco-2细胞的增殖有明显抑制作用(P<0.05),精脒(SPD)及四君子汤(SJZT)各剂量组均能改善DFMO的抑制作用(P<0.05,P<0.01),促进Caco-2细胞增殖;透射电镜观察结果表明,DFMO组微绒毛明显比对照组短(P<0.05,<0.01),且不规则,有破损;SPD及SJZT各剂量组均能改善DFMO对微绒毛生长的抑制作用(P<0.05,P<0.01)。 3.对Caco-2细胞葡萄糖摄取及消耗的影响 用倒置荧光显微镜观察,Caco-2细胞能有效摄取2-NBDG,SPD及SJZT能促进正常Caco-2细胞摄取葡萄糖,且随着SJZT浓度增强,其摄取葡萄糖的作用也越来越强;同时能改善DFMO及根皮苷作用下Caco-2细胞对葡萄糖摄取的抑制作用;葡萄糖检测试剂盒检测结果显示,SPD及SJZT能促进正常Caco-2细胞的葡萄糖消耗(P<0.05,P<0.01),同时能改善DFMO和根皮甘对Caco-2细胞葡萄糖消耗的抑制作用,促进葡萄糖的吸收(P<0.05,P<0.01)。 4.对Caco-2细胞SGLT1信号通路的影响 Real-time PCR及Western blot结果显示,根皮苷及DFMO的SGLT1、GLUT2mRNA及蛋白表达均低于对照组(P<0.05,P<0.01);SPD和SJZT不仅可上调正常细胞SGLT1、GLUT2mRNA及蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01),还可逆转根皮苷及DFMO对SGLT1、GLUT2mRNA及蛋白表达的抑制,表明SPD和SJZT能明显提高葡萄糖转运体mRNA及蛋白表达水平,且10%SJZT效果较明显;FCM结果表明,根皮苷及DFMO组[Ca2+] cyt水平明显低于对照组,SPD及SJZT可提高细胞内[Ca2+]cyt水平(P<0.05,P<0.01),同时可逆转根皮苷及DFMO的抑制作用(P<0.05,<0.01),提高细胞内[Ca2+]cyt浓度;Western blot检测P-MLC蛋白水平,结果显示,根皮苷及DFMO作用细胞后,P-MLC蛋白表达水平明显低于对照组(P<0.05,P<0.01);加入SPD及四君子汤后,两者不仅可提高P-MLC蛋白表达水平,还可逆转根皮苷及DFMO对P-MLC蛋白表达的抑制作用(P<0.05,P<0.01)。 5.对Caco-2细胞多胺含量的影响 HPLC检测细胞内多胺含量结果表明,DFMO作用Caco-2细胞后,细胞内多胺(腐胺、精脒和精胺)含量明显减少(P<0.05,P<0.01),SPD及SJZT不仅能提高正常Caco-2细胞内多胺含量,同时可逆转由DFMO所致的细胞内多胺含量的降低(P<0.05,P<0.01),提高细胞中多胺的含量。 结论: 1.Caco-2细胞模型的建立 在本实验室培养的Caco-2细胞模型,符合体外研究小肠吸收实验的条件,且在培养至15~16 d时可进行实验。 2.对Caco-2细胞黏膜的影响 结构影响功能,改善或促进肠黏膜上皮细胞的增殖及其结构的改变,与细胞葡萄糖的吸收有关,四君子汤治疗脾气虚证的机理可能是通过改善小肠的吸收功能,修复受损的小肠组织细胞实现的,同时可能会影响葡萄糖相关转运载体的表达,这有待于进一步的研究。 3.对Caco-2细胞葡萄糖摄取及消耗的影响 多胺及四君子汤能使DFMO及根皮苷作用后Caco-2细胞的荧光强度增强,促进葡萄糖消耗的作用,可能与Caco-2细胞内的葡萄糖转运体有关,多胺及四君子汤可能通过影响葡萄糖相关转运蛋白介导葡萄糖的吸收。 4.对Caco-2细胞SGLT1信号通路的影响 多胺及四君子汤促进Caco-2细胞增殖及葡萄糖吸收的作用与促进SGLT1、GLUT2蛋白表达有关,这一过程与多胺的合成有着密切联系;二者可通过增加Caco-2细胞内多胺含量,提高[Ca2+]cyt和P-MLC蛋白表达水平,促进SGLT1通路介导的葡萄糖吸收,从而促进Caco-2细胞增殖,改善肠黏膜的修复作用。 5.对Caco-2细胞多胺含量的影响 多胺及四君子汤均能促进Caco-2细胞的增殖与葡萄糖吸收作用,改善微绒毛结构,同时多胺对SGLT1介导的葡萄糖吸收的过程起着调节作用,四君子汤还能提高细胞内多胺的含量,由此证明四君子汤改善脾虚证胃肠黏膜损伤及葡萄糖吸收障碍的作用机理与多胺对SGLT1通路介导的葡萄糖摄取的作用有关,也是其治疗脾气虚证葡萄糖吸收障碍的重要机制,同时也为研究益气健脾中药肠黏膜修复作用机制提供了很有意义的实验数据。