米 佳,樸春麗,陳 曦,朱浩宇
(1.長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院內分泌科,吉林 長春 130021; 2.長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院兒科,吉林 長春 130021)
?
·實驗研究·
苦酸通調方對自發(fā)性糖尿病大鼠腹部脂肪組織中NF-κB和IKKβ mRNA表達的影響*
米佳1,樸春麗1,陳曦1,朱浩宇2
(1.長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院內分泌科,吉林 長春 130021; 2.長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院兒科,吉林 長春 130021)
目的:觀察苦酸通調方對自發(fā)性糖尿病大鼠腹部脂肪組織中NF-κB及IKKβ mRNA表達的影響。方法:將高脂飼料喂養(yǎng)的30只雄性SPF級ZDF大鼠隨機分為模型對照組、苦酸通調組、吡格列酮組3組,普通飼料喂養(yǎng)的雄性SPF級ZL大鼠為正常對照組,每組10只??嗨嵬ㄕ{組根據(jù)大鼠體質量以3.29 g /(kg·d)混懸液灌胃,吡格列酮組以1.07 μg/(g·d)灌胃,正常對照組和模型對照組給予等體積蒸餾水灌胃,1 d 1次,連續(xù)12周。采用RT-PCR法檢測各組大鼠腹部脂肪組織中NF-κB、IKKβmRNA的表達水平。結果:模型對照組、吡格列酮組、苦酸通調組大鼠腹腔脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA的表達高于正常對照組,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。與模型對照組對比,苦酸通調組和吡格列酮組NF-κB、IKKβ mRNA的表達均降低,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.01,P<0.05)。與吡格列酮組對比,苦酸通調NF-κB、IKKβ mRNA的表達均降低,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論:苦酸通調方在一定程度上能抑制糖尿病大鼠腹部脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA表達,這可能是苦酸通調方抑制炎癥信號通路的傳導而發(fā)揮其改善胰島素抵抗治療糖尿病的機制之一。
苦酸通調方;NF-κB;IKKβ;動物;ZDF大鼠
糖尿病是一種由多種原因引起的糖、脂肪、蛋白質代謝紊亂綜合征[1]。近年來,我國糖尿病人數(shù)日益增多,而成人糖尿病人數(shù)已超過9200萬,并且糖尿病前期患者約有1.48億[2]。根據(jù)預測,到2025年糖尿病患病率將達到5.4%[3]。隨著生活方式的改變、生活水平的提高,糖尿病以其較高的發(fā)病率成為嚴重影響人類健康的疾病之一。胰島素抵抗及胰島功能受損是2型糖尿病的兩個基本環(huán)節(jié)[4]。因此,深入研究能夠改善胰島素抵抗和胰島功能受損的藥物,對于防治糖尿病及其并發(fā)癥具有重要意義??嗨嵬ㄕ{方以四氣五味藥性理論設立,以苦味藥為主,與酸味藥相配合,由《溫病條辨》所記載的連梅湯加大黃、干姜而成。本研究旨在結合中醫(yī)古今文獻,在前期研究[5]的基礎上,進一步探討苦酸通調方對自發(fā)性糖尿病大鼠腹腔脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA的影響,探討本方治療2型糖尿病的作用機制,為糖尿病的中醫(yī)治療提供新的思路和方法。
1.1動物
清潔級9周齡雄性ZDF (Zucker diabetic fatty rat)大鼠42只(體質量244~291 g)和同周齡雄性ZL(Zucker lean)大鼠10只(體質量183~220 g),購于北京維通利華實驗動物技術有限公司,動物許可證:SCXK(京)2012-0001。ZDF大鼠在普通飼料喂養(yǎng)1周后予高脂飼料Purina #5008(粗脂肪6.5%、粗蛋白23.5%)喂養(yǎng),ZL大鼠予普通飼料#1022(粗蛋白≥18.0%、粗脂肪≥4.0%、粗纖維≤5.0%、水分≤8.0%)喂養(yǎng),飼料購于北京華阜康生物科技股份有限公司,合格證號:SCXK(京)2009-0008。實驗前均予普通飼料適應性喂養(yǎng)1周,所有動物自由獲取食物和水。
1.2藥品
苦酸通調方由黃連、烏梅、大黃、干姜4味中藥組成,由長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院顆粒藥房提供;吡格列酮,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司產(chǎn)品,批號:國藥準字H20040631。
1.3模型的建立
將42只ZDF大鼠和10只ZL大鼠分籠飼養(yǎng),每籠2只。明暗周期為12/12 h,自由攝食、飲水。各組予普通飼料適應性喂養(yǎng)1周后,ZL組繼續(xù)給予普通飼料喂養(yǎng),ZDF組給予高脂飼料喂養(yǎng)。至12周時,共成糖尿病模型ZDF大鼠30只。
判斷造模成功標準:大鼠定期行糖耐量實驗,禁食不禁水15 h,剪尾取血微量血糖儀測空腹血糖后,予300 g/L葡萄糖溶液按2 g/kg灌胃[6]。糖負荷后分別在0.5,1,1.5和2 h剪尾取血,用血糖儀測量血糖。當血糖峰值高于16.7 mmol/L和糖負荷后2 h 高于11.1mmol/L時,可診斷為糖尿病。如具備上述任意1條時,為糖耐量減低。取診斷為糖尿病或者糖耐量減低的大鼠為實驗對象。
1.4動物分組與給藥
將造模成功的30只ZDF大鼠隨機分為模型對照組、苦酸通調組和吡格列酮組3組,每組10只;10只ZL大鼠為正常對照組??嗨嵬ㄕ{組根據(jù)大鼠體質量以3.29 g /(kg·d)混懸液灌胃,吡格列酮組以1.07 μg/(g·d)灌胃,正常對照組和模型對照組給予等體積蒸餾水灌胃,1 d 1次,連續(xù)12周。用藥治療期間正常對照組大鼠飼以普通飼料,其他組飼以高脂飼料,自由進食、飲水,每周稱量體質量以調整灌胃劑量。
1.5檢測指標
采用RT-PCR法檢測各組大鼠腹部脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA的表達水平。于治療第12周末灌胃結束后,禁食、不禁水12 h,乙醚麻醉大鼠,打開腹腔,快速提取腹腔脂肪組織,分裝后迅速放入液氨罐,移至-80 ℃冰箱里凍存待用。
1.5.1大鼠腹腔脂肪組織總RNA的提取
采用Trizol法。①分別取超低溫凍結的正常對照組、模型對照組、苦酸通調組、吡格列酮組的脂肪組織約100 mg,放于勻漿器后加1mL的Trizol 試劑,研磨至組織完全破碎后,室溫放置5 min,使樣品充分裂解。②將勻漿分別轉入1.5 mL的EP管中,加入200 μL氯仿,劇烈振蕩15 s,室溫放置5 min后,4 ℃離心機設置12 000 r/min,離心10 min。③從離心機中取出EP管,吸取上層清液,緩慢轉移到新的1.5 mL的EP管中。④緩慢向上清液中加入0.5 mL的異丙醇混勻,室溫放置10 min。⑤在12 000 r/min、4 ℃離心機中離心10 min后,棄去上清液,沿EP管管壁緩慢加入750 mL/L的乙醇1 mL,將離心管震蕩搖勻,在冰上靜置10 min后放入7 500 r/min、4 ℃離心機中離心5 min,棄上清液。上述過程重復2次。⑥室溫干燥10 min,加入10 μL的DEPC水混合均勻,將RNA完全溶解。
1.5.2RNA純度的測定
用紫外分光光度計測定260 nm、280 nm的紫外吸收值,重復3次。如各組結果A260/A280在1.8~2.0之間,說明提取的RNA純度較高。
1.5.3RNA反轉錄反應
取0.2 mL EP管,分別順次加入表1內試劑,完成RT反應液的配置。將上述試劑混勻靜置10 min,上PCR儀反應(45 ℃水浴40 min,95 ℃水浴5 min,5 ℃水浴5 min),滅活逆轉錄酶后,存放于-20 ℃冰箱中備用。
表1 RT反應液的配置
1.5.4RT-PCR反應
引物序列 參見表2。 GAPDH反應條件:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性30 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,進行35個循環(huán),72 ℃充分延伸5 min,4 ℃保存。NF-KB反應條件:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性30 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,進行38個循環(huán),72 ℃充分延伸5 min,4 ℃保存。IKKβ反應條件:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,進行40個循環(huán),72 ℃充分延伸 5 min,4 ℃保存。
表2 引物序列名稱
1.5.5PCR產(chǎn)物的檢測和分析
將終產(chǎn)物在質量分數(shù)10 g/L瓊脂糖凝膠進行電泳20~30 min,紫外燈下拍照,利用凝膠成像系統(tǒng)對每個樣品PCR產(chǎn)物擴增的特異性片段進行灰度掃描,并以GAPDH密度作為參考定量標準,進行相關基因相對表達量的計算。
1.6統(tǒng)計學方法
模型對照組、吡格列酮組、苦酸通調組大鼠腹腔脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA的表達高于正常對照組,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。與模型對照組對比,苦酸通調組和吡格列酮組NF-κB、IKKβ mRNA的表達均降低,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.01或P<0.05)。與吡格列酮組對比,苦酸通調NF-κB、IKKβ mRNA的表達均降低,差別有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結果表明:苦酸通調方和吡格列酮均有降低糖尿病大鼠腹腔脂肪組織NF-κB、IKKβ基因表達的作用,且苦酸通調方優(yōu)于吡格列酮。見表3、圖1。
分 組NF-κBIKKβ正常對照組0.53±0.010.66±0.05模型對照組0.92±0.01**0.90±0.04**吡格列酮組0.91±0.01**#0.86±0.03**#苦酸通調組0.80±0.02**##△0.72±0.02**##△
注:與正常對照組對比,**P<0.01;與模型對照組對比,#P<0.05,##P<0.01;與吡格列酮組對比,△P<0.05。
A.正常對照組;B.模型對照組;
糖尿病屬中醫(yī)學“消渴”范疇。古人對消渴的病機一直遵循“陰虛燥熱”的傳統(tǒng)觀點,認為陰虛為本、燥熱為標;但隨著生活方式的改變、生存壓力的增加,醫(yī)家對消渴的病因病機有了新的認識:飲食不節(jié)使脾胃功能受損,運化失常,氣機壅滯,郁而生熱;情志不遂,氣機郁滯,郁而化火??梢?,消渴的產(chǎn)生與郁、熱關系較為密切。隨著病程的進展,日久熱耗氣傷陰,氣陰兩傷,久則陰陽兩虛。課題組所在的團隊經(jīng)十余年的臨床和動物實驗研究[5,7]證實,六郁和絡滯并存是導致肥胖2型糖尿病的核心病機。六郁是指以肥甘滋膩之品滯脾礙胃(食郁)為先導而形成的氣郁、血郁、熱郁、痰郁、濕郁的病理狀態(tài);膏、濁、痰、脂、瘀、毒化生,郁滯絡脈。絡滯是由六郁交互作用而形成絡脈郁滯的病理狀態(tài)??嗨嵬ㄕ{法是對苦酸制甜、辛開苦降、活血通絡、解毒通絡單一治法學說的高度概括,主要針對肥胖2型糖尿病的核心病機“六郁和絡滯”。苦酸通調方按照君臣佐使的組方原則進行藥物配伍,以六郁和絡滯的病機理論為基礎,治療以清熱瀉火、養(yǎng)陰生津、解毒通絡為原則,以苦酸通調為治療大法。既往臨床研究發(fā)現(xiàn)[8],苦酸通調方對肥胖2型糖尿病胰島素抵抗患者有較好的改善作用。核因子κB(NF-κB)是細胞中的重要的轉錄調節(jié)因子,存在于多種細胞中,通過刺激腫瘤壞死因子等的活化,誘導多種基因的表達,參與炎癥反應[9]。王曉晨等[10]指出,NF-κB通過復雜的分子調節(jié)參與機體的炎癥反應,并產(chǎn)生一定的生理變化,通常以p50-p655異二聚體的形式與其抑制性蛋白結合。NF-κB信號通路中有IKKβ、IKBα、NF-κB3個關鍵因子[11]。有研究報道,IKKβ是胰島素抵抗發(fā)生的關鍵[12]。在胰島素抵抗狀態(tài)下,IKKβ抑制劑可阻斷NF-κB的激活。
本研究結果顯示:模型對照組大鼠腹部脂肪組織中NF-κB、IKKβ mRNA表達量較正常對照組增高,苦酸通調方可在一定程度上能抑制糖尿病大鼠此兩指標的表達。這可能是苦酸通調方抑制炎癥信號通路的傳導而發(fā)揮其改善胰島素抵抗治療糖尿病的機制之一。
[1]陳艷芬,王春怡,李衛(wèi)民,等.黃芪葛根湯對糖尿病心肌病大鼠氧化應激和NF-KB表達的影響[J].中成藥,2012,34(8):1428-1432.
[2]中華醫(yī)學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南(2013版)[J].中國糖尿病雜志,2014,22(8):2.
[3]Shaw JE,Sicree RA,Zimmet PZ.Global estimates of the prevalence of diabetes for 2010 and 2030[J].Diabetes Res Clin Pract,2010,87(1):4-14.
[4]Lanuza-Masdeu J,Arévalo mI,Vila C,et al.In vivo JNK activation in pancreatic β-cells leads to glucose intolerance caused by insulin resistance in pancreas[J].Diabetes,2013,62(7):2308-2317.
[5]王淑俊,樸春麗,劉禹辛.苦酸通調I號方治療肥胖型2型糖尿病40例臨床觀察[J].中華實用中西醫(yī)雜志,2009,22(4):221-222.
[6]Pick A,Clark J,Kubstrup C,et al.Role of apoptosis in failure of beta-cell mass compensation for insulin resistance and beta-cell defects in the maleZucker diabetic fatty rat [J].Diabetes,1998,47(3):358-364.
[7]樸春麗,鄧悅,米佳.苦酸通調法抑制糖尿病脂肪組織炎癥機制的理論探討[J].中華實用中西醫(yī)雜志,2009,22(3):146-148.
[8]樸春麗,陳曦,米佳.苦酸通調法治療糖尿病前期的臨床研究[J].中外健康文摘,2012,9(44):128.
[9]王杏,王超,邢邯英,等.通心絡膠囊對糖尿病小鼠視網(wǎng)膜IKKβ/IKBα/NF-kB通路的作用[J].眼科新進展,2014,34(11):1005-1008.
[10]王曉晨,吉愛國.NF-kB信號通路與炎癥反應[J].生理科學進展,2014,45(1):68-71.
[11]Chen C,Moreno R,Samikannu B,et al.Improved intraportal islet transplantation outcome by systemic IKK-beta inhibition: NF-κB activity in pancreaticislets depends on oxygen availability[J].Am J Transplant,2011,11(2):215-224.
[12]Chen F.Is NF- kappaB a culprit in type 2 diabetes?[J].Biochern Biophys Res Common,2005,332(1):1-3.
(編輯陶珠)
1001-6910(2016)02-0063-04
R587.1
B
10.3969/j.issn.1001-6910.2016.02.31
吉林省自然科學基金項目(201115169)
2015-06-30;修回:2015-11-30