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DOI:10.13899/j.cnki.szptxb.2016.01.010
长裂苦苣菜萃取物对胰岛素抵抗 HepG2
细胞糖代谢的影响*

杨艳华 1，2，林素静 2*，刘西京 2，杜 斌 1
（1.郑州大学药学院，河南 郑州 450001；2.深圳职业技术学院 应用化学与生物技术学院，广东 深圳 518055）

摘 要：使用高浓度胰岛素来诱导 HepG2 细胞，使之出现葡萄糖代谢的异常，以此建造胰岛素抵抗
HepG2/IR 细胞模型，利用葡萄糖测定试剂盒检测长裂苦苣菜石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取部位组葡萄糖消
耗量，研究长裂苦苣菜不同萃取部位对胰岛素抵抗 HepG2 细胞模型糖代谢的影响．结果显示，10-6mol/L 浓度
的胰岛素诱导处理 HepG2 细胞 24 h 是产生胰岛素抵抗的最佳条件；与 HepG2/IR 模型组相比，各萃取部位均可
以改善 HepG2/IR 细胞的葡萄糖消耗情况，以乙酸乙酯部位效果最佳．结果表明长裂苦苣菜提取物有一定的改
善胰岛素抵抗的作用．
关键词：长裂苦苣菜；胰岛素抵抗；HepG2 细胞；葡萄糖消耗量
中图分类号：R285 文献标志码：A 文章编号：1672-0318（2016）01-0045-05

糖尿病（diabetes mellitus，DM）患者中超
过 90%为Ⅱ型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，
T2DM），其显著的病理生理学特征为胰岛素调节
与控制葡萄糖代谢能力的下降，即胰岛素抵抗
（Insulin Resistance, IR）[1]．HepG2 细胞存在
于动物肝细胞，其肝胚胎瘤细胞株的表型与肝细
胞很相似，HepG2 细胞中的胰岛素受体数目在高
剂量的胰岛素条件下呈下降趋势，且下降程度与
刺激持续时间及胰岛素剂量呈正相关．因此，以
HepG2 细胞模型来研究体外胰岛素抵抗机制和
降糖活性物质筛选是理想 d 的选择 [2-3]．
长裂苦苣菜（ Sonchus brachyotus DC.）又名
苦菜、苦曲菜、苦曲曲、苦苣菜、苣荬菜、苦荬
菜等，具有清热解毒、凉血止血之功，常用于治
疗急性咽炎、急性痢疾、阑尾炎、肠炎、痔疮肿
痛等[4-6]．研究表明，长裂苦苣菜具有降糖、抗菌、
降压和降胆固醇、抗心律失常、抗肿瘤、保肝、




抗炎、清除自由基等作用[4-8]．本文以人肝癌细胞
HepG2 建立胰岛素抵抗模型，探究长裂苦苣菜不
同萃取部位对胰岛素抵抗 HepG2 细胞糖代谢的
影响．
1 材 料
1.1 药品与试剂
长裂苦苣菜（ Sonchus brachyotus DC.）采自
兰州郊区； DMEM 高糖培养基（Corning 公司）；
胰酶、四氮甲唑蓝（MTT）、胎牛血清（Gibco 公
司）；二甲基亚砜（DMSO）、乙醇（分析纯）、盐
酸二甲双胍（上海源叶生物科技有限公司，批号：
S16O5G1）；精蛋白生物合成人胰岛素注射液（规
格 400IU/10mL/支，诺和诺德中国制药有限公司，
批号：EVG2553）；葡萄糖测定试剂盒（上海荣盛
生物药业有限公司）；磷酸盐缓冲液（PBS），
D-Hank’s 溶液．




深圳职业技术学院学报
2016 年第 1 期
No.1, 2016
收稿日期：2015-06-18
*项目来源：深圳市大规模细胞培养技术与细胞资源库公共技术服务平台（合同号：GGJS20130331152344401）、深圳市科创委 2015 年基础
研究（JCYJ2015 0630 1141 40632）、深圳职业技术学院青年创新基金（2011 年）资助项目
作者简介：杨艳华（1988-），女，河南人，在读硕士，研究方向：天然药用植物的提取分离与纯化．
*通讯作者：林素静（1977-），女，海南人，硕士，副教授，主要研究方向：中药质量控制研究、药物制剂．

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1.2 仪器
DZKW-D-2 电热恒温水浴锅（郑州南北仪器
设备有限公司）；Milli-Q 超纯水机（Milipore）；
4001 型旋转蒸发仪（德国 Heidolph）；HERA cell
240 型 CO2 细胞培养箱（Thermo）；DM IRB 型
荧光倒置显微镜（德国 Leica ）；BHC-ⅡA2 系列
生物安全柜（苏净安泰空气技术有限公司）； 电
热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；
SS-325 高压灭菌锅（上海申安医疗器械有限公
司）；Multiskan MK3 全自动酶标仪（Thermo）；
BS224s 电子天平（德国赛多利斯）；可调式移液
器（Eppendorf）；细胞培养瓶（25cm2）、96 孔细
胞培养板（美国 Corning 公司）．
1.3 细胞系及细胞培养
人肝癌细胞株 HepG2，由深圳市大规模细胞
培养技术和细胞资源库技术平台王妍教授馈
赠．将HepG2细胞置于含 10%胎牛血清的DMEM
培养基中培养，温度设定 37℃，培养基放置在 5%
CO2 培养箱中．传代间隔为 2～3 天 1 次，取对数
生长期细胞进行实验．
2 方 法
2.1 样品制备与溶液配制
2.1.1 样品制备
取长裂苦苣菜全草粉碎，过10目筛(2.0 mm)，
称取 60g，70%乙醇回流提取 3 次，每次 1h，合
并滤液，减压回收溶剂，所得浸膏加蒸馏水溶解
混悬，分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃
取，随后减压回收各有机溶剂，并于 60℃烘干，
即得不同提取部位，得率分别是 0.45%、1.12%和
3.25%．精密称量，用完全培养液分别配成 0.001、
0.01、0.1、0.25 mg/mL 备用．
2.1.2 配制完全培养液
取胎牛血清和 DMEM 高糖培养液按照 1: 9
比例配置完全培养液．
2.2 胰岛素浓度对胰岛素抵抗细胞模型的影响
考察
使用完全培养基将对数生长期 HepG2 细胞
进行稀释，设定细胞浓度为 1×105个/mL，将其
接种在 96 孔细胞培养板中培养，单孔 200 µL，
于 37 ℃、5% CO2 培养箱中．当细胞贴壁达瓶底 80%
时，弃上清液，以 D-Hank’s 液清洗 2 次，加入新鲜
调配的含 10-6，10-7，10-8，10-9mol/L 胰岛素的完全
培养液继续培养细胞，每孔 200 µL，一组 3 个复孔，
并设正常培养细胞的平行对照组．培养时间 24h，
取各组的细胞上清液，以葡萄糖氧化酶法依次测定
各组的葡萄糖含量，同时观察记录细胞在显微镜下
的形态学变化．
2.3 胰岛素抵抗细胞模型时间影响考察
取对数生长期 HepG2 细胞，同 2.2 项下方法培
养细胞，加入 10-6mol/L 的胰岛素后，各组于 37 ℃、
5% CO2条件下培养 8、12、24、36 和 48 h，取各组
的细胞上清液，用葡萄糖氧化酶法依次测定每组的
葡萄糖含量，同时观察记录细胞在显微镜下的形态
学变化．
通过上述试验选取最优的胰岛素作用时间和
胰岛素浓度，建立适宜的 HepG2 胰岛素抵抗细胞
模型．
2.4 不同浓度各萃取物对 HepG2 细胞胰岛素抵抗
模型葡萄糖消耗的影响
根据上述考察参数建立 HepG2 细胞胰岛素抵
抗模型，设置二甲双胍浓度梯度组、胰岛素抵抗模
型组、正常对照组和萃取部位石油醚、乙酸乙酯、
正丁醇浓度梯度组，其中空白组不接种细胞，每组
设置 5 个复孔．正常对照组每孔各加完全培养液
200µL，胰岛素抵抗模型组加 10-6 mol/L 胰岛素的完
全培养液 200 µL/孔，其余给药组每孔分别加入不同
浓度溶液 200 µL，于 37 ℃、5% CO2培养箱中培
养．24h 后取各组上清培养液，以葡萄糖氧化酶法
测定其葡萄糖含量．随后移出上清培养液，每孔加
入 180 µL 完全培养液和 20 µL 0.5% MTT，培养 4h，
将培养液吸弃，每孔加入 150 µL DMSO，震摇 10
min，于 490 nm 处用酶标仪测 OD 值．
2.5 计算
葡萄糖消耗量（mmol/L）=对照组葡萄糖含量
－给药组葡萄糖含量．
%100% ´= 对照组葡萄糖含量
葡萄糖消耗量）葡萄糖消耗率（
2.6 统计分析
釆用 SPSS 20.0 统计学软件对实验数据进行分
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析，用 S±x 来表示计量资料，采用单因素方差分
析以及 t 检验，比较各组间差异．
3 结 果
3.1 不同浓度胰岛素对 HepG2 细胞葡萄糖消耗
量的影响
实验结果见表 1，可见随着胰岛素浓度的增
大，葡萄糖消耗率越来越大，但当浓度达到 10-6
mol/L 时，葡萄糖消耗率突然下降，几乎与正常
对照组一致，说明在较低浓度范围时，胰岛素对
葡萄糖的消耗具有一定的促进作用，当达到一定
量时，导致了胰岛素抵抗，细胞对葡萄糖的消耗
急剧降低．当胰岛素浓度在 10-6 mol/L 时，胰岛
素诱导 HepG2 细胞胰岛素抵抗程度达到最大．倒
置显微镜下观察，正常组 HepG2 细胞为菱形或梭
形的贴壁细胞，与典型的肿瘤细胞形态学特征相
似，10-6 mol/L 浓度模型组细胞边缘变成稍圆形，
说明高浓度胰岛素对 HepG2 的活性有一定的抑
制作用．
3.2 胰岛素作用不同时间对 HepG2 细胞葡萄
糖消耗量的影响
加入 10-6mol/L 的胰岛素完全培养液，分别作
用 8、12、24、36、48h，测得细胞葡萄糖消耗情
况见表 2．根据结果可知，在最初达到 12h 时，
胰岛素对 HepG2 的葡萄糖消耗率达到了最大，为
41.58%，随着作用时间的延长，葡萄糖消耗率逐
渐降低，在 24、36、48h 分别为 20.29%、17.33%、
8.98%，说明在 24h 小时已开始出现胰岛素抵抗，
故本实验建立胰岛素抵抗模型中最佳胰岛素浓度
为 10-6 mol/L，最佳作用时间为 24h．
3.3 不同萃取部位对胰岛素抵抗 HepG2 细胞葡
萄糖消耗的影响及 MTT 检测结果
由结果可知，正常组（p<0.05）单位细胞葡
萄糖消耗量明显高于模型组，说明胰岛素抵抗
HepG2 细胞模型建立成功．另一方面，MTT 检
测的 OD 值却显著降低（p<0.05），说明高浓度
的胰岛素对细胞产生了一定的毒性，这也可能
是导致模型组葡萄糖消耗量下降的原因之
一．与 HepG2/IR 模型组相比较，二甲双胍不
同浓度作用于模型细胞后，模型细胞的葡萄糖
消耗量均有不同程度增加，其中葡萄糖消耗量最
多的是 0.25 和 0.1 mg/ml 浓度组，但由于模型组的
OD 值（p<0.05）明显高于 0.25 mg/ml 浓度组的
OD 值，说明此浓度下二甲双胍的细胞毒性较强，
这也可能是二甲双胍在高浓度时对葡萄糖的消耗
量反而降低的缘故．
不同浓度石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取部位
作用于模型细胞后，均不同程度地改善了模型细胞
的胰岛素消耗量．尤以较高的浓度组 0.1、0.25mg/ml
对葡萄糖的消耗具有较显著的作用（分别为 p < 0.01
和 p < 0.05）．
3 组随着浓度的增加，OD 值也随之增加，表
明 3 个不同萃取部位对 HepG2 细胞的增殖有一定
的促进作用，抵消了胰岛素对细胞的毒性作用，
同时三组的对葡萄糖的消耗也随之增加，这也可
能是长裂苣荬菜改善胰岛素抵抗的机制之一．从
整体葡萄糖消耗量分析可见，模型细胞的葡萄糖
消耗量在乙酸乙酯部位作用后增加最明显，说明
乙酸乙酯部位改善胰岛素抵抗效果最佳．结果见
表 3．

表 1 不同浓度胰岛素对 HepG2 细胞葡萄糖消耗量
的影响（ S±x ，n=5）

胰岛素浓度/
（mol·L-1）
葡萄糖含量/
（mmol·L-1）
葡萄糖消耗率/
（%）
0 6.407± 0.267 -
10-9 5.770± 0.256 9.94
10-8 5.513± 0.286 13.95
10-7 5.566± 0.270 13.12
10-6 6.589± 0.247 -

表 2 胰岛素作用不同时间对 HepG2 细胞葡萄糖
消耗量的影响（ S±x ，n=5）

时间
/h
正常组葡萄糖含量
/（mmol·L-1）
胰岛素组葡萄糖含量
/（mmol·L-1）
葡萄糖消耗
率/（%）
8 3.534± 0.0778 2.748± 0.0769 22.24
12 2.109± 0.386 1.232± 0.463 41.58
24 7.224± 0.207 5.758± 0.214 20.29
36 9.450± 0.178 7.812± 0.464 17.33
48 10.340± 0.371 9.411± 0.447 8.98

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表 3 不同萃取部位对胰岛素抵抗 HepG2 细胞葡萄糖消
耗的影响及 MTT 检测结果（ S±x ，n=5）

组别 葡萄糖消耗量
/（mmol·L-1） OD 值
正常对照组 3.833± 0.077 0.586± 0.063
HepG2/IR 模型组 3.079± 0.052 # 0.501± 0.030#
0.25 3.842± 0.144** 0.459± 0.026*
0.10 4.310± 0.085** 0.608± 0.063**
0.01 3.596± 0.264* 0.594± 0.072*
二甲双胍组
（mg/mL）

0.001 3.436± 0.184* 0.570± 0.109
0.25 3.496± 0.225* 0.598± 0.074*
0.10 3.783± 0.074** 0.636± 0.095*
0.01 3.256± 0.136 0.424± 0.086*
石油醚部位
（mg/mL）
0.001 3.131± 0.036 0.308± 0.091*
0.25 4.254± 0.078 ** 0.692± 0.061 **
0.10 3.953± 0. 055** 0. 587± 0.067*
0.01 3.367± 0.137* 0.454± 0.023*
乙酸乙酯
（ mg/mL）
0.001 3.498± 0.197* 0.346± 0.076*
0.25 3.996± 0.043** 0.643± 0.038**
0.10 3.461± 0.180* 0.593± 0.065*
0.01 3.348± 0.132* 0.466± 0.014*
正丁醇部位
（mg/mL）
0.001 3.197± 0.089* 0.423± 0.047*

注：与正常组对比：# p < 0.05，## p < 0.01；与模型
对照组对比：* p < 0.05，** p < 0.01
4 讨 论
胰岛素抵抗参与了Ⅱ型糖尿病的发生和发展
的全过程，是T2DM的重要机制之一[9]．因此，从
胰岛素抵抗的防治着手寻找抗糖尿病的新药是一
个重要的方向．肝脏及周围组织是胰岛素作用的
靶器官，HepG2 细胞在高浓度胰岛素作用下，
HepG2 细胞表面胰岛素受体数目下降程度与胰
岛素水平及刺激持续时间呈正相关[2-3]．实验结果
表明，以10-6mol/L的胰岛素诱导的模型效果较佳，
在培养24h后细胞对胰岛素的摄取显著降低，说明
了模型的成功．
实验表明，各萃取部位对模型细胞的胰岛素
抵抗敏感度各异，模型细胞的葡萄糖消耗量在乙
酸乙酯部位作用后增加最明显，表明乙酸乙酯部
位改善胰岛素抵抗效果最佳．从实验数据可推测：
有效范围内的高浓度萃取物对胰岛素抵抗模型细
胞的增殖起到促进作用，保护和增强细胞的生命状
态免受损伤，以此促进胰岛素抵抗 HepG2 细胞的葡
萄糖消耗；而低浓度的萃取物则是增强细胞对胰岛
素的敏感性，来改善胰岛素抵抗状况，但这有待于
进一步的实验证明．
根据试验情况，石油醚萃取部位主要含大量的
叶绿素、脂肪烃和少量萜等极性较小的化合物；乙
酸乙酯主要含倍半萜类、三萜类、黄酮类等化合物；
正丁醇部位主要是苷类化合物，其中活性以乙酸乙
酯和正丁醇部位相对较好．从各萃取部位的收率上
来说，石油醚部位也远远低于其它 2 个部位，不是
长裂苦苣菜的主要活性部位．可见，长裂苦苣菜萃
取部位中改善胰岛素抵抗效果最佳的是乙酸乙酯部
位，为长裂苦苣菜在抗糖尿病领域中的应用研究提
供了一定的实验依据．

参考文献：
[1] 陆菊明．中国 2 型糖尿病防治指南（2013 年版）更新
要点的解读[J]．中国糖尿病杂志，2014，22（10）：
2-42．
[2] Ma J Z, Yang L X, Shen X L, et al. Effects of Traditional
Chinese Medicinal Plants on Anti-insulin Resistance
Bioactivity of DXMS-Induced Insulin Resistant HepG2
Cells[J]. Nat Prod Bioprospect, 2014，4（4）：197-206．
[3] 俞发荣，连秀珍，谢明仁，等．胰岛素抵抗细胞与大
鼠模型的建立及其应用[J]．中国实验动物学报，2013
（06）：74-78．
[4] 李英姬．苣荬菜的化学成分与临床应用[J]．中国实用
医药，2009，4（14）：155-156．
[5] 刘磊，李静，陈燕萍．苣荬菜、苦荬菜、苣荬菜茎叶
中脂肪酸含量分析[J]．吉林大学学报（医学版），2002，
28（6）：606-607．
[6] 徐朋，竺锡武，陈集双．长裂苦苣菜挥发油成分的GC/MS
分析[J]．科技通报，2010，26（3）：374-379．
[7] 李记争，杨光，马琳，等．苦苣菜水提物对实验性糖
尿病小鼠降血糖作用的研究[J]．时珍国医国药，2011，
22（2）：419-421．
[8] XIA D Z，YU X F，ZHU Z Y，et al. Antioxidant and
antibacterial activity of six edible wild plants (Sonchus
spp.) in China[J]. Nat Prod Res, 2011，25（20）：
http://xb.szpt.edu.cn 深圳职业技术学院学报 2016，15（1） - 49 -
1893-1901．
[9] Samuel V T, Shulman G I. Mechanisms for insulin
resistance: common threads and missing link[J]. Cell,
2012，148（5）：852-871．



Effect of Bioactive Components from Sonchus Brachyotus D C. on
Glucose Metabolism in Insulin Resistant HepG2 Cells

YANG Yanhua1,2, LIN Sujing2*, LIU Xijing2, DU Bin1
（1.College of Pharmacy, Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan 450001, China;
2. School of Applied Chemistry & Biotechnology, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen, Guangdong 518055, China）

Abstract: The purpose of the present paper is to study the different extraction parts from Sonchus
brachyotus D C. on glucose metabolism in insulin resistant HepG2 cells. The model of insulin resistance in
HepG2 cells induced high concentrations of insulin. Glucose consumption is tested on petroleum ether, ethyl
acetate and n-butanol extraction. Concentration of 10-6 mol/L insulin is found to be the best condition for
HepG2 cells 24 h to generate insulin resistance. Compared with model group Hepg2/IR, the Sonchus
brachyotus D C.’s extraction parts can reduce the HepG2 / IR glucose consumption. It works especially well on
the ethyl acetate extract. The results show that Sonchus brachyotus D C.’s extraction parts can improve the
effect of insulin resistance.
Key words: Sonchus brachyotus D C.; insulin resistance; HepG2 cell; glucose consumption







电子与通信学院学子勇夺“华为网院杯”
2015 全国大学生 ICT 技能大赛桂冠

2015 年 12 月 6 日“华为网院杯”2015 全国大学生 ICT 技能大赛决赛在深圳圆满闭幕，我校
电信学院学生吴惠民与林晓东勇夺桂冠，王隆杰老师获得优秀指导教师奖。本次大赛由华为技术有
限公司举办，来自全国 29 个省市 400 多所院校、近 5000 名在校大学生参加。本次大赛取得的成绩
不仅表现了我院学生良好的技能水平和职业素养，更体现出我院贯彻“三育人”教育理念取得了实
际成果。
（深职院 电子与通信工程学院）