宋 軍,趙林華,姬航宇,冀博文,仝小林
(中國中醫科學院 廣安門醫院,北京 100053)
近年來,糖尿病的發病率及患病率逐年升高,糖尿病及其并發癥的預防與治療已成為重大的公共衛生問題。胰島β細胞分泌缺陷和胰島素抵抗是糖尿病的重要病理生理基礎,目前 β細胞功能缺陷的機理尚未完全闡明。PPARs是一類由配體激活的核轉錄因子,屬于細胞核激素受體超家族,分為PPARα、PPARβ 和 PPARγ 3種。研究表明,PPARα激動劑可以明顯降低小鼠血清FFA及甘油三酯水平,使血糖和血胰島素水平恢復正常,反轉脂毒性狀態,并能改善葡萄糖代謝的內環境穩定。本研究即通過細胞培養實驗研究PPARα對 β細胞功能的影響。
1.1.1 細胞 INS-1細胞購自中國典型培養物保藏中心。
1.1.2 主要儀器 GeneAmp 5700 TaqMAN PCR儀,美國 Applied Biosystems公司;凝膠圖像分析儀 ImageMaster VDS,美國 pharmacia Biotech公司;高速冷凍離心機,德國 BACKMAN公司;Allagra.21R Centrifcige;紫外線分光光度計,德國BACKMAN公司 DU640型,電泳儀,北京六一儀器廠,OYY-Ⅲ-5 型。
1.1.3 主要試劑 軟脂酸、牛血清白蛋白BSA(Sigma),RPMI1640 培 養 基(Gibco),Trizol(Invitrogen),RevertAidTMFirst Strand cDNA Synthesis Kit(Fermentas),SYBR GreenPCR MasterMix(Applied Biosystems),引物采用 primer premier5.0設計,由賽百盛公司合成,胰島素ILISA試劑盒(美國millipore公司)。
1.2.1 含藥血清的制備 糖敏靈丸水煎劑按臨床成人(60kg)每天服用生藥10倍給SD大鼠灌胃,即每天給藥劑量=人每天治療劑量 ×動物等效劑量系數×10倍。每只每次給藥2ml(每1ml水煎液含1g生藥),每日2次,連續3d,生理鹽水對照組給以同劑量的生理鹽水。末次灌胃前禁食12h、末次灌胃后1h,腹主動脈采血靜置2h,3000r/min離心15min,分離血清,經 56℃ 30min滅活處理后,用0.45um微孔濾膜過濾除菌,置-20℃保存備用。
1.2.2 模型的建立及分組 實驗共分7組,正常組INS-1細胞置于含完全1640培養基培養5d,后以完全1640培養基換液繼續培養2d。其余6組均取同代INS-1細胞置于含高濃度軟脂酸0.5mmol/L+高濃度葡萄糖20mmol/L的培養液內培養5d,而后模型組以完全1640培養基換液繼續培養2d。小、中、大劑量組分別以5%、10%、15%含藥血清的完全1640培養基繼續培養2d。血清對照組以正常小鼠血清的完全1640培養基繼續培養2d。羅格列酮組以含10μmol/L羅格列酮的完全1640培養基繼續培養2d(注:每組復孔5個)。
1.2.3 指標檢測 采用ELISA試劑盒進行葡萄糖刺激的胰島素釋放試驗,以評價胰島細胞對葡萄糖刺激的應答能力。采用RT-PCR法檢測PPARα:根據已報道的序列設計引物。選用 β-actin作為內參照以進行 RT-PCR半定量分析。PPARα引物序列:上游引物為:5′-TTT ACC ACG GTT GAT TTC TC-3′,下游引物為 5′-GCT TCA ATC GGA TGG TTC TT-3′;擴增長度 319bp。β-actin:上游 5′-CAC GAT GGA GGG GCC GGA CTC ATC-3′,下 游:5′-TAA AGA CCT CTA TGC CAA CAC AGT-3′,擴增片斷長度為240bp。RT-PCR反應體系按試劑盒說明書進行制備。擴增后取 PCR產物5μL用2%瓊脂糖凝膠進行電泳,然后用凝膠成像分析系統進行半定量分析。
比較選定的基因的表達時,采用CT值代表實時定量PCR的結果,GAPDH作為組織的內參照,ΔCT =CT目的基因- CT管家基因,ΔΔCT = ΔCT治療組-ΔCT對照組,根據公式可以計算出各組基因表達 =2-ΔΔCT。2-△△CT>1,目的基因表達上調,反之下調。采用SPSS軟件進行統計學處理,所有數據均用±s表示,多組間均數比較采用單因素方差分析。
表1顯示,糖敏靈丸能夠促進高糖環境下胰島素的分泌,并具有劑量依賴性,劑量越大越能促進胰島素分泌。
2.2.1 PCR法檢測各樣本的擴增曲線都已到達平臺期,熔解曲線均未檢測到引物二聚體及其他非特異性熒光信號(見圖1)。

表1 糖敏靈丸對胰島素釋放試驗的影響(mg/ml)

圖1 PCR檢測各樣本PPARα的表達
2.2.2 PCR檢測結果顯示糖敏靈丸大劑量組能明顯升高PPARα基因mRNA的表達(見表2)。

表2 糖敏靈丸對PPARα的影響
過氧化物酶體增殖激活受體α在組織中廣泛分布,包括胰腺中的胰島。Yoshikawa等用軟脂酸培養胰島8h,發現葡萄糖刺激的胰島素分泌(GSIS)增加,伴隨有丙酮酸梭化酶(PC)mRNA或PPARα的增加。相比之下,培養48 h后 GSIS或胰島中胰島素含量顯著下降,同時 PC、PPARα、GLUT-2、葡萄糖激酶(GK)、前胰島素原或PDX-1 mRNA受抑制,這些數據可能提示,短期軟脂酸培養可促進PPARα基因表達,后者增加PC mRNA表達,引起胰島素釋放。而長期軟脂酸培養,抑制 PPARα mRNA,后者可能通過對PDX-1mRNA的抑制使PC mRNA表達下降,且軟脂酸使 GLUT-2,GK或前胰島素原mRNA表達下降。然而,Tordiman等分別用含PPARα腺病毒轉染和 PPARα激動劑處理 INS-1β細胞,發現兩者皆增加軟脂酸氧化,但降低胰島素分泌,同時使UCP2表達增加了2倍,提示 FFAs氧化損傷β細胞功能與PPARα途徑有關。
糖敏靈丸由黃連、大黃、白芍、柴胡、天花粉等組成,具有開郁清胃、滋陰降火、通腑瀉濁的功效,主要用于治療2型糖尿病(肝胃郁熱證),癥見口苦咽干、大便秘結、胸脅或胃脘脹滿、煩躁易怒、舌紅苔黃、脈弦滑數等。臨床前藥效學研究顯示,該藥對于正常及糖尿病模型動物均有顯著降低血糖的作用。實驗選取了被廣泛用于研究β細胞生長及存活因子的Ins-1細胞系進行高糖高脂培養以誘導胰島細胞功能損傷,結果發現大劑量組糖敏靈丸能夠促進高糖環境下胰島素的分泌,其效果與羅格列酮相似。且可以顯著降低PPARα含量,從而改善胰島細胞的胰島素分泌功能。
根據我們多年的臨證實踐和實驗研究發現,糖尿病的發生、發展與肝及脾胃功能失調有密切關系,即肝氣郁滯、脾氣虛弱、胃腸燥熱導致氣機升降失調。糖敏靈丸方中以柴胡、黃芩疏泄少陽郁滯,宣透邪熱;枳實、黃連、大黃疏泄胃腸,清瀉陽明邪熱;清半夏與大黃配伍辛開苦降,開暢中焦。方中辛苦合擬,寓有辛開苦降之法,用于治療中焦脾胃升降失常、氣機阻滯而致的糖尿病。辛則升清,苦則降濁,辛開苦降調暢中焦,宣泄三焦氣機,全方配伍可疏肝郁,清胃熱、腸熱,健脾胃,從而使氣機升降有序,氣化正常,氣、血、津、液等體內物質代謝(糖、脂肪等)歸于正常。
△通訊作者:仝小林,男,54歲,醫學博士,博士研究生導師,中華中醫藥學會糖尿病分會主任委員,從事中醫內分泌學研究。