孫曉霞,戰(zhàn)麗彬**,侯圣林,江玉翠,楊關(guān)林
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,中醫(yī)脾藏象現(xiàn)代研究實驗室 南京 210023;2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué) 沈陽 110032)
“脾主運化”為“后天之本”的物質(zhì)基礎(chǔ),是指將飲食水谷消化、吸收并將其中之精微轉(zhuǎn)輸至周身的過程。這一過程伴隨著能量不斷的生成與消耗,實現(xiàn)對物質(zhì)與能量代謝的調(diào)控[1]。糖類作為一種精微物質(zhì),能夠為機體提供所需能量,保障生命活動的順利進(jìn)行[2]。糖類在小腸的吸收是運化精微的重要表現(xiàn)形式之一[3]。葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(glucose transporters,GLUTs)作為一種跨膜運載體,是以易化擴散方式介導(dǎo)糖代謝的關(guān)鍵性物質(zhì)[4]。臨床上脾虛證患者出現(xiàn)脾失健運的表現(xiàn)與消化系統(tǒng)營養(yǎng)吸收功能障礙有關(guān),同時存在腸道黏膜上GLUTs的異常,提示機體對精微物質(zhì)的吸收功能依賴于GLUTs[5]。本研究以脾陰虛大鼠模型為研究對象,基于“脾主運化”理論,探討脾陰虛大鼠空腸GLUT1和GLUT5表達(dá)的變化及滋補脾陰方藥(ZBPYR)的干預(yù)作用,為進(jìn)一步豐富“脾主運化”的科學(xué)內(nèi)涵提供實驗依據(jù)。
SPF級雄性Wistar大鼠20只,體質(zhì)量200±20 g。購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司[許可證號:SCXK(京)2016-0011]。SPF級環(huán)境飼養(yǎng),溫度22±3℃。
RIPA裂解液(碧云天,P0013B);SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液5×(碧云天,P00015L);蛋白Marker(Thermo,26617);Anti-Glucose Transporter GLUT1 抗體(Abcam,ab652);Anti-Glucose Transporter 5 GLUT5抗體(Abcam,ab41533);β-actin Mouse mAb(CST);羊抗小鼠IG-HRP(博士德);羊抗兔IG-HRP(博士德);ECL發(fā)光液(天能,180-5001);康為世紀(jì)RNA pure Tissue&Cell Kit試劑盒(CWO584S);諾維贊vazyme AceQ qPCR SYBR?Green Master Mix(High Rox Premixed)試劑盒。
傷陰藥(吳茱萸、制附子、肉桂,混合比例為1∶1∶1),購于南京中醫(yī)藥大學(xué)國醫(yī)堂門診部。滋補脾陰方藥(紅參30 g,山藥15 g,茯苓15 g等),購于大連醫(yī)藥集團藥材公司。常規(guī)水煎,傷陰藥生藥濃度1 g/mL,滋補脾陰方藥生藥濃度3.29 g/mL,過濾后4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
精密天平(奧豪斯,美國);R-300型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(步琪,瑞士);小型垂直電泳槽(Bio-Rad,美國);NanoDrop One超微量分光光度計(Thermo,美國);凝膠成像系統(tǒng)(Bio-Rad,美國);高速分散均質(zhì)機(KAT10 basic,德國);Real-time PCR儀(ABI 7500,美國);小型冷凍臺式離心機(Thermo Micro CL 17R,美國)。
適應(yīng)性喂養(yǎng)3天后,雙盲隨機分為正常組6只,脾陰虛模型組14只。采用經(jīng)典復(fù)合因素方法,以饑飽失常與過勞結(jié)合燥熱耗傷陰液法建立脾陰虛動物模型,分為脾氣虛和脾陰虛兩個階段[6-7]。第1-14天為脾氣虛造模階段:飽食1日+禁食2日,3日為1個循環(huán)。期間自由飲水。每日游泳至力竭,游泳桶內(nèi)徑25 cm,水深35 cm,水溫22℃。第15-24天為脾陰虛造模階段:第15天,將符合脾氣虛標(biāo)準(zhǔn)的模型納入脾陰虛造模階段。實驗過程中大鼠死亡1只,排除不符合脾氣虛標(biāo)準(zhǔn)大鼠1只。將剩余12只大鼠納入脾陰虛造模階段。模型組在脾氣虛證基礎(chǔ)上,每日增加傷陰藥灌胃(1 ml/100 g/只)。其余予以等體積的生理鹽水灌胃。第25-38天為滋補脾陰方藥給藥階段:將脾陰虛模型組分為脾陰虛組(6只)和滋補脾陰方藥組(6只),滋補脾陰方藥組按照1 ml/100 g/只/天胃飼ZBPYR,余組予以等體積生理鹽水胃飼。
參考《中醫(yī)虛證辨證參考標(biāo)準(zhǔn)》及《中醫(yī)新藥臨床研究指導(dǎo)原則》[8-9],綜合擬定脾氣虛證評定標(biāo)準(zhǔn):①食少;②神疲乏力;③消瘦;④毛色枯槁無光澤,便軟或溏。脾陰虛證評定標(biāo)準(zhǔn):①體質(zhì)量下降,消瘦;②易激惹,咬斗;③肛溫升高;糞便干燥;④背毛枯稿無光澤;⑤飲食量時增時減;⑥飲水量增多;⑦游泳耐力下降。
表1 qPCR法檢測空腸GLUT1和GLUT5 mRNA表達(dá)
表2 脾氣虛造模階段各組大鼠體質(zhì)量、肛溫情況(xˉ±s)
提取各組大鼠近端空腸組織總的RNA,按照康為世紀(jì)RNA pure Tissue&Cell Kit試劑盒說明書提示進(jìn)行實驗操作并檢測RNA純度。逆轉(zhuǎn)錄的反應(yīng)條件:37℃ 15 min,85°C 5 s,4℃保存。合成cDNA模板后采用SYBR Green I相對定量分析。引物由南京金斯瑞生物科技公司合成,具體引物序列詳見表1。qPCR反應(yīng)條件:95℃ 5 min;95℃ 10 s,60℃ 30 s 40 個循環(huán);95℃15 s,60℃ 30 s,95℃ 15 s終止反應(yīng)。
取大鼠近端空腸組織提取總蛋白,使用超微量分光光度計測定蛋白濃度并計算蛋白上樣量。將蛋白樣品分別加入10%和5%的凝膠中電泳,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶于室溫條件下?lián)u床封閉2 h,按照1∶1 000加入一抗,4℃孵育過夜。第2日1×TBST充分洗膜(5 min×3),加入二抗(1∶2 000),1×TBST充分洗膜(5 min×3),ECL發(fā)光顯影。
所有計量資料使用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)表示。兩組間比較行T檢驗統(tǒng)計學(xué)分析方法,多組間比較行單因素方差統(tǒng)計學(xué)分析方法,P<0.05代表差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
脾氣虛造模階段(表2):與正常組比較,脾氣虛組大鼠體質(zhì)量和肛溫明顯降低(P<0.001)。脾陰虛造模階段(見表3):與正常組比較,脾陰虛組大鼠體質(zhì) 量顯著降低(P<0.001);肛溫較正常組顯著降低(P<0.001),但較脾氣虛造模階段肛溫呈上升趨勢。滋補脾陰給藥階段(見表4):與正常組比較,脾陰虛組和滋補脾陰方藥組大鼠體質(zhì)量明顯下降(P<0.001);相比于脾陰虛組,滋補脾陰方藥組大鼠體質(zhì)量呈增長趨勢,但無統(tǒng)計學(xué)意義。肛溫?zé)o顯著性差異。
表3 脾陰虛造模階段各組大鼠體質(zhì)量、肛溫情況
表3 脾陰虛造模階段各組大鼠體質(zhì)量、肛溫情況
注:與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001。
組別正常組脾陰虛組n 6 1 2體質(zhì)量/g 334.73±11.11 252.44±29.03***肛溫/℃34.73±0.20 34.09±0.32***
表4 滋補脾陰給藥階段各組大鼠體質(zhì)量、肛溫情況
表4 滋補脾陰給藥階段各組大鼠體質(zhì)量、肛溫情況
注:與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001。
組別正常組脾陰虛組滋補脾陰方藥組n 6 6 6體質(zhì)量/g 372.17±12.76 326.362±22.38***339.01±28.83***肛溫/℃35.07±0.12 35.03±0.20 35.01±0.21
表5 各組大鼠空腸組織GLUT1、GLUT5 mRNA表達(dá)比較
組別正常組脾陰虛組滋補脾陰方藥組GLUT1 mRNA 1.00±0.00 0.71±0.12*1.54±0.22*##GLUT5 mRNA 1.00±0.00 0.33±0.33*1.03±0.47##
大鼠生物學(xué)特征評估:正常組大鼠反應(yīng)敏捷,活動迅速,毛發(fā)光澤,眼神靈活,大便正常;脾陰虛組大鼠體重下降,易激惹、咬斗,背毛枯槁無光澤,肛溫呈升高趨勢,糞便干燥,進(jìn)食量時增時減,飲水量增多。綜上,實驗結(jié)果基本符合脾陰虛動物模型評估標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)果表明(表5、圖1),與正常組相比,脾陰虛組GLUT1、GLUT5 mRNA表達(dá)量降低(P<0.05),滋補脾陰方藥組GLUT1 mRNA的表達(dá)含量增加(P<0.05);與脾陰虛組相比,滋補脾陰方藥組GLUT1 mRNA和GLUT5 mRNA的表達(dá)含量均明顯增加(P<0.01)。
圖1 大鼠空腸組織GLUT1和GLUT5mRNA表達(dá)比較
圖2 大鼠空腸組織GLUT1和GLUT5蛋白表達(dá)比較
結(jié)果表明(圖2),與正常組相比,脾陰虛組GLUT1、GLUT5蛋白表達(dá)均降低(P<0.05);與脾陰虛組相比,滋補脾陰方藥組GLUT1、GLUT5蛋白表達(dá)均升高(P<0.05)。
精微物質(zhì)在“脾主運化”作用下得以轉(zhuǎn)輸至全身,是營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源以及維持正常生命活動的重要保證[10-11]。脾陰是具有滋潤五臟六腑、濡養(yǎng)全身及補益腦髓等功能的精微物質(zhì),由水谷精微所化,泛指營血、津液、脂膏等一切陰液?!捌⒅鬟\化”不僅依賴于脾氣、脾陽,同時也依賴于脾陰所發(fā)揮的生理作用。脾臟病變多以虛證為主,脾陰虛是脾虛證之一?!夺t(yī)學(xué)衷中參西錄·例言》曰:“脾為太陰,乃三陰之長”,故傷陰者,脾陰首當(dāng)其沖。脾陰虛證的病因病機與臟腑陰陽的偏盛偏衰及氣血津液的相互轉(zhuǎn)化相關(guān),凡飲食失調(diào)、憂思勞倦、五臟虛損以及妄投醫(yī)藥等原因引起的陰陽氣血虧虛,皆可導(dǎo)致脾陰的功能障礙[12]。其中,妄用大辛大熱之劑可致脾陰受劫,是導(dǎo)致脾陰虛證的重要因素之一。正如《明醫(yī)雜著》言:“所用之藥,又有辛溫燥熱助火消陰之劑,遂致胃火益旺,脾陰愈傷”。脾陰虛證的病機實質(zhì)為脾的“氣陰兩虛”[13]。因此,本實驗基于“飲食失節(jié),脾胃乃傷”、“勞倦傷脾”以及“勞則氣耗”等中醫(yī)基礎(chǔ)理論,采用經(jīng)典復(fù)合因素造模方法,在建立脾氣虛動物模型的基礎(chǔ)上,予以辛溫燥熱耗傷陰液之劑,成功復(fù)制了脾陰虛大鼠模型。
脾陰不足則影響機體納運水谷以及化生精微的過程,導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙、物質(zhì)轉(zhuǎn)換與能量代謝的異常[14]。糖類是為生命體提供能量的主要物質(zhì)來源[15]。在GLUTs的協(xié)助下,葡萄糖以易化擴散的方式進(jìn)出細(xì)胞膜,是糖代謝順利進(jìn)行并保障能量供應(yīng)的重要前提[16]。GLUT1是目前研究發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)分布最為廣泛的基礎(chǔ)性葡萄糖轉(zhuǎn)運體,不具有組織特異性。有研究表明,脾虛大鼠空腸上皮細(xì)胞GLUT1表達(dá)顯著降低,艾灸通過上調(diào)GLUT1表達(dá)促進(jìn)物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運[17]。呂林等[18]通過研究脾虛型功能性消化不良大鼠發(fā)現(xiàn)其小腸GLUT1表達(dá)減少,這一結(jié)果提示我們可以從一個新的角度探索脾虛證的本質(zhì)。此外,GLUT5也能夠明顯影響小腸對單糖的吸收[19]。GLUT5是果糖轉(zhuǎn)運載體,主要表達(dá)位點是小腸上皮細(xì)胞膜頂端,利用底物順濃度差轉(zhuǎn)運入小腸上皮細(xì)胞[20]。正常飲食攝入的果糖主要在小腸中被處理掉[21]。攝入果糖過量會影響人體的健康狀況,導(dǎo)致如肥胖、胰島素抵抗及高血壓等疾病的發(fā)生[22]。研究顯示大鼠在饑餓條件下空腸GLUT5表達(dá)含量減少,而經(jīng)高糖喂食后表達(dá)明顯增加,這一研究結(jié)果說明了GLUT5對空腸的單糖吸收具有重要意義[23]。
通過觀察脾陰虛大鼠模型發(fā)現(xiàn):空腸GLUT1、GLUT5 mRNA和蛋白表達(dá)均顯著降低,這與在脾氣虛和脾陽虛大鼠模型中表達(dá)水平降低的結(jié)果相一致[24-25]。本研究立足于脾陰虛證,在脾氣虛證、脾陽虛證的基礎(chǔ)上完善了對脾虛證的研究,說明在脾虛狀態(tài)下,空腸GLUT1、GLUT5 mRNA和蛋白表達(dá)含量均有不同程度下調(diào)。本實驗結(jié)果提示GLUT1、GLUT5可能參與脾陰虛狀態(tài)下糖代謝紊亂的病理過程。脾陰虛狀態(tài)下空腸GLUT1、GLUT5基因與蛋白表達(dá)的降低,可能是小腸對單糖吸收減少,進(jìn)而導(dǎo)致機體能量代謝發(fā)生障礙的重要機制之一,進(jìn)一步豐富了脾虛證科學(xué)內(nèi)涵。
中醫(yī)論治脾陰虛證一直以滋養(yǎng)脾陰為根本大法[26]。正如張錫純所言:“脾陰虛者,當(dāng)以滋脾陰為主,脾陰足自能灌溉諸臟腑”[27]。ZBPYR是戰(zhàn)麗彬教授結(jié)合多年臨床實踐經(jīng)驗,根據(jù)清代吳澄《不居集》中資成湯化裁而成。在本研究中,ZBPYR給藥后GLUT1、GLUT 5的mRNA和蛋白表達(dá)含量較脾陰虛組均顯著提高,提示ZBPYR在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平增加了GLUT1、GLUT5合成,通過上調(diào)其表達(dá)水平,改善脾陰虛大鼠糖代謝紊亂的異常狀態(tài)。
綜上,ZBPYR通過上調(diào)脾陰虛大鼠空腸GLUT1、GLUT5 mRNA和蛋白表達(dá),可能是其發(fā)揮對脾陰虛證干預(yù)作用的機制之一。ZBPYR具有滋補脾陰,健脾益氣之效,對改善葡萄糖代謝紊亂具有重要意義,為臨床治療脾陰虛證及理論研究提供了新思路。但能量代謝過程復(fù)雜,涉及多靶點多途徑調(diào)控,本次研究僅從葡萄糖在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運載體入手,故對脾陰虛與能量代謝的關(guān)聯(lián)途徑與作用機制等仍需深入探索。此外,ZBPYR對脾陰虛證干預(yù)后,是否能夠調(diào)節(jié)除糖代謝之外的影響機體能量代謝的異常變化,有待進(jìn)一步實驗研究。