全 文 ： 2011, Vol. 32, No. 03 食品科学 ※营养卫生238
大叶紫薇叶水提物对氧化损伤下胰腺细胞的
保护作用
宋家乐
(釜山国立大学食品科学和营养学科，韩国 釜山 609735)
摘 要：探讨大叶紫薇叶水提物对氧化损伤下HIT-T15细胞的保护作用及其对胰岛素分泌量的影响。通过检测细胞
内Akt蛋白质表达量并结合 ELISA法检测大叶紫薇叶水提物对HIT-T15细胞胰岛素分泌量的影响。同时，结合细
胞内线粒体膜电位改变程度和抗凋亡蛋白质 Bcl-2表达量以研究其分子层面的抗凋亡机制。结果提示，大叶紫薇叶
水提物可抑制氧化损伤下 HIT-T15细胞的凋亡，并可改善受损细胞自身的胰岛素分泌能力。
关键词：大叶紫薇；氧化损伤；抗凋亡；胰岛素分泌
Protective Effect of Water Extract from Lagerstroemia specious L. Leaves on Oxidation-damaged
HIT-T15 Pancreatic Cells
SONG Jia-le
(Department of Food Science and Nutrition, Pusan National University, Pusan 609735, South Korea)
Abstract ：In this study, the protective effect of water extract from Lagerstroemia specious L. (Banaba) (BWE) on insulin
secretion in oxidation-damaged HIT-T15 pancreatic cells was explored. Insulin secretion was determined by ELISA assay, and
the BWE-induced insulin secretion capability was evaluated by Western-blotting. The anti-apoptotic capability of BWE was
analyzed by mitochondria membrane potential (MMP) change and Bcl-2 protein expression. Results indicated that BWE could
enhance insulin secretion and inhibit oxidative stress-induced cell apoptosis in HIT-T15 pancreatic cells.
Key words：Lagerstroemia specious L.；oxidation-damaged；anti-apoptosis；insulin secretion
中图分类号：R931.71 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)03-0238-03
收稿日期：2010-06-11
作者简介：宋家乐(1983—)，男，博士研究生，研究方向为分子营养学、植物化学。E-mail：bio.paul@hotmail.com
大叶紫薇(Lagerstroemia specious L.)又名巴拿巴
(banaba)，属千屈菜科蔷薇属落叶乔木。该植物的花、
茎、果、叶皆具有传统中药的保健功效[ 1]。研究表明，
巴拿巴水提物可显著降低糖尿病小鼠血糖及改善小鼠体
内胰岛素水平[2]，促进脂肪细胞的葡萄糖利用，抑制脂
肪细胞分化[3 ]，减轻糖尿病小鼠体质量[4 ]。近年来，巴
拿巴独特的抗糖尿病功效日益引起各国科学家的关注，
其主要抗糖尿病活性成分为单宁酸、科罗索酸、熊果
酸及三萜类化合物等[ 5 -8 ]，但其抗糖尿病机理还不甚清
楚。近年研究表明，氧化应激损伤是糖尿病的病因之
一，氧化应激损伤可导致胰腺β细胞凋亡并影响其正常
的胰岛素分泌功能，进而影响机体的代谢[9-10]。HIT-T15
叙利亚仓鼠胰腺β细胞为常用的研究胰岛素分泌机制的细
胞模型[11]。 3-morpholinosydnonimine(SIN-1)又名 3-玛琳 -
斯得酮亚胺，为一类含亚胺的过氧化硝基化合物，可
在体内代谢生成 NO和 O2·。而后两者又可生成ONOO－
这一毒性自由基。为研究体内胰腺细胞氧化应激损伤机
制，本实验以 SIN-1诱发叙利亚仓鼠胰腺细胞氧化应激
损伤造模，通过观察大叶紫薇叶水提物(BWE)对氧化损
伤下HIT-T15细胞的保护作用，并通过测定其对胰岛素分
泌量的影响，对其分子层面上抗糖尿病的机理进行研究。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
大叶紫薇叶购自于韩国大邱广域市韩药市场。
HIT-T15叙利亚仓鼠胰腺β细胞购自美国ATCC。
RPMI 1640细胞培养液、青 -链霉素双抗、0.05%
Trypsin-EDTA、胎牛血清 美国 Invitrogen公司；噻
唑蓝(MTT)、二甲基亚砜(DMSO)、SIN-1、RIPA缓冲
液、JC-1荧光染料 美国 Sigma公司。本实验中所有
抗体均购自美国CELL Signal公司，其他试剂均为分析纯。
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1.2 仪器与设备
R-114旋转蒸发仪 瑞士Buchi公司；MCO96二氧
化碳细胞培养箱 日本三洋电机株式会社；VS-15CFN
冷冻离心机 韩国Vision科学株式会社；PM-10AK倒
置显微镜、BX 51 荧光显微镜 日本奥林巴斯光学株式
会社；BIO-RAD 680酶标仪、BIO-RAD MicroRoTofor
电泳仪 美国Bio-Rad公司；CYTOMICS FC500流式细
胞仪 美国Beckman Coulter公司。
1.3 方法
1.3.1 大叶紫薇叶水提物制备
取 160g大叶紫薇叶加入 1L蒸馏水，沸腾提取 2h。
0.45μm针式滤器滤过，经旋转蒸发制得大叶紫薇叶水
提物。将该水提物溶于磷酸缓冲液(PBS)制备成质量浓度
为 50mg/mL的储备液，－ 4℃保存备用。
1.3.2 叙利亚仓鼠胰腺β细胞培养及氧化损伤造模
HIT-T15细胞接种于含 10%胎牛血清和 1%双抗
(青 -链霉素)的RPMI 1640细胞培养液中，每 3d更换培
养基一次，待用。取适量生长期细胞，按5 × 103个 /mL，
每孔 100μL接种于 96孔细胞培养板，37℃、5% CO2
湿化培养 24h。待细胞完全贴壁后，用浓度为 50μmol/L
的 SIN-1处理细胞 24h，即制备得氧化损伤细胞模型。
1.3.3 MTT法测定细胞生存率
HIT-T15细胞按 5 × 103个 /mL，每孔 100μL接种
于 96孔细胞培养板，37℃、5% CO2 湿化培养 24h。细
胞完全贴壁后，设立空白组和样品组进行实验。连续
培养 48h后，吸出孔内培养基并加入 150μL MTT溶液
(终质量浓度 0.5mg/mL)继续培养 4h。待培养结束后吸弃
上清液，每孔加入 150μL DMSO-乙醇(体积比 1:1)混合
液，避光振荡 30min，用多孔酶标仪于 540nm波长处测
定 O D 值，计算细胞生存率。

OD样品组
细胞生存率 /%=————× 100

OD空白组
1.3.4 胰岛素分泌量测定
HIT-T15细胞按 5 × 103个 /mL 接种于 96孔板内。
细胞贴壁后，设空白组和样品组，连续培养 4 8 h 后，
取 10μL上清液按照试剂盒说明书操作，于 450nm波长
处测定 OD 值并计算胰岛素分泌量。
1.3.5 线粒体膜电位测定
适量细胞按5×105个 /mL接种于6孔细胞培养板中。待
完全贴壁后，设立空白组、样品组，加入 JC-1(5μg/mL)
荧光染料，37℃孵育 20min。PB S冲洗两次后，置于
Beckman CYTOMICS FC500流式细胞仪并结合Beckman
Coulter CXP2.0分析软件测定细胞线粒体膜电位，
1.3.6 West-Blotting测定
取适量细胞，用冷 PB S缓冲液冲洗两次后，置于
冰上，用 RIPA细胞裂解缓冲液抽取细胞总蛋白质。经
Bio-Rad蛋白定量试剂盒定量后，取 30μg细胞总蛋白，
10% SDS-PAGE分离胶分离，湿法电转蛋白至硝酸纤维
膜上，5% 脱脂奶粉封闭，一抗 4℃振荡过夜，T-PBS
洗膜，二抗室温孵育 1h。T-PBS洗膜后，ECL增强型
化学发光法曝光并拍照分析。
2 结果与分析
2.1 BWE对 HIT-T15细胞的毒性作用。
MTT法检测经不同质量浓度 BWE处理 24、48h后
HIT-T15细胞生存率。如图 1所示，BWE对HIT-T15细
胞无明显的细胞毒性作用。
2.2 BWE对HIT-T15细胞氧化损伤保护的影响
MTT法检测不同浓度大叶紫薇叶水提物对氧化损伤
(经 50μmol/L SIN-1处理)下HIT-T15细胞模型的保护作
用，结果如图 2所示。大叶紫薇叶水提物可有效保护氧
化损伤下HIT-T15细胞，提高其生存率。且作用效果随
提取物质量浓度的增加而增强。50μg/mL的 BWE即可
有效改善氧化损伤下HIT-T15细胞的生存率(本实验中，
经样品处理后氧化损伤组细胞生存率大于 80%视为对氧
化损伤有改善作用)。
2.3 BWE对HIT-T15细胞胰岛素分泌能力的影响
以 50μg/mL的BWE处理HIT-T15细胞 48h后，观
A、B、C.BWE质量浓度分别为 10、50、100μg/m L。
图 1 大叶紫薇叶水提物对 HIT-T15细胞的细胞毒性作用
Fig.1 Effect of BWE on cell viability of HIT-T15 cells
120
100
80
60
40
20
0
24h
48h
细
胞
生
存
率
/%
BWE质量浓度 /(μg/mL)
空白组 A B C
A.50μmol/L SIN-1；B.50μmol/L SIN-1+10μg/mL BWE；C. 50
μmol/L SIN-1+50μg/mL BWE；D. 50μmol/L SIN-1+100μg/mL BWE。
图 2 BWE对 HIT-T15细胞氧化损伤保护的影响
Fig.2 Effect of BWE on cell viability of oxidation-damaged HIT-T15
cells
100
80
60
40
20
0
细
胞
生
存
率
/%
空白组 A B C D
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察其对胰腺细胞胰岛素分泌能力的影响，结果如图 3A
示。BWE不仅可促进正常状态下HIT-T15细胞胰岛素的
分泌，同时也可改善氧化应激损伤(50μmol/L SIN-1处理)
所致胰腺细胞胰岛素分泌能力的降低。此外，在细胞
分子调控层面上，BWE也可降低胰岛素分泌信号通路
中负调节因子丝氨酸 /苏氨酸激酶Akt蛋白的表达(图 3 B)，
进而促进细胞胰岛素的分泌[12]。
2.4 BWE抑制氧化损伤而造成的胰腺细胞的凋亡
以 SIN-1 (50μmol/L)处理HIT-T15细胞后，50μg/mL
BWE孵育 48h，检测细胞线粒体膜电位改变程度和抗凋
亡蛋白质Bcl-2表达。如图 4A所示，BWE可缓解氧化
损伤所致胰腺细胞凋亡时细胞线粒体膜电位的下降，维
持线粒体膜的完整性，同时也可增强细胞内抗凋亡蛋白
质Bcl-2的表达量(图 4B)从而遏制细胞凋亡进程[13]。
3 结 论
体外研究表明，大叶紫薇叶有很好的抗氧化活性[14-15]。
近年来，随着对 2型糖尿病的深入研究，自由基引发的
氧化应激反应所导致的胰腺细胞凋亡被认为是糖尿病的
主要病因之一。本实验结果提示：大叶紫薇叶水提取物
可抑制自由基所致氧化损伤所引起的细胞凋亡，其可能
的机制是上调细胞内抗凋亡蛋白质 Bcl-2的表达量。而
Bcl-2蛋白可通过维持细胞线粒体的跨膜电位(即维持细胞
线粒体膜的完整性)，进而抑制凋亡过程中线粒体途径
的细胞色素C的释放过程，最终抑制细胞凋亡的发生[13]。
另一方面，大叶紫薇叶水提物还可下调Akt蛋白的表达
量，抑制其在胰岛素分泌信号通路中的负向调节作用，
进而促进胰岛素的分泌。为大叶紫薇叶作为一种天然抗
糖尿病药物提供了分子层面上的依据。
参 考 文 献 ：
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图 4 BWE对 HIT-T15细胞内线粒体膜电位改变和 Bcl-2蛋白表达
的影响
Fig.4 Effect of BWE on MMP change and Bcl-2 protein expression in
HIT-T15 cells
B － ＋ － ＋ 50μmol/L SIN-1
－ － ＋ ＋ 50μg/mL BWE
←Bcl-2
←β-actin
15000
10000
5000
0
H
IT
-T
15
细
胞
胰
岛
素
分
泌
量
/(
pg
/m
L
)
空白组 50μg/mL BWE 50μmol/L SIN-1 50μmol/L SIN-1+
50μg/mL BWE
A
图 3 BWE对 HIT-T15细胞胰岛素分泌量和 Akt蛋白表达的影响
Fig.3 Effect of BWE on insulin secretion and Akt expression in HIT-
T15 cells
B － ＋ ＋ － 50μmol/L SIN-1
－ － ＋ ＋ 50μg/mL BWE
←Akt
←β-actin
150
100
50
0线
粒
体
膜
相
对
电
位
/%
组别
A
空白组 50μg/mL BWE 50μmol/L SIN-1 50μmol/L SIN-1+
50μg/mL BWE