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蒲公英提取物改善胰岛素抵抗的体外实验研究



全 文 :通过系统的化学预试验,初步确定了盘龙参这一药用植物内
可能含有的化学成分组成,为该植物生物活性成分的提取、分离
研究及进一步开发利用提供了参考。
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收稿日期:2011-03-19; 修订日期:2011-10-25
基金项目:上海市同济大学青年优秀人才培养行动计划(No. 1508219037)
作者简介:刘爱华(1977-) ,女(蒙古族) ,内蒙古乌兰浩特人,现任同济大
学附属同济医院主治医师,博士学位,主要从事中西医结合临床与基础研
究工作.
蒲公英提取物改善胰岛素抵抗的体外实验研究
刘爱华,李 昊
(同济大学附属同济医院,上海 200065)
摘要:目的 探讨蒲公英提取物对地塞米松诱导的胰岛素抵抗细胞模型的作用。方法 培养 3T3 - L1 前脂肪细胞并诱导
分化为脂肪细胞,用四甲基偶氮唑盐(MTT)方法检测 3T3 - L1 前脂肪细胞及脂肪细胞的增殖情况,同时采用地塞米松诱
导 3T3 - L1 脂肪细胞建立胰岛素抵抗模型,观察不同剂量蒲公英提取物(0. 1,0. 3,1,3,10,30 μg /ml)对前脂肪细胞与胰
岛素抵抗细胞培养基中葡萄糖浓度的影响。结果 与空白组比较,蒲公英提取物各剂量组前脂肪细胞的 MTT值均升高,
除 0. 3 μg /ml剂量组外,均具有显著性差异(P < 0. 001) ,且呈量效关系;脂肪细胞的 MTT 值无显著性差异;与空白组比
较,蒲公英提取物能明显降低前脂肪细胞与胰岛素抵抗 3T3 - L1 脂肪细胞培养基中的葡萄糖含量(P < 0. 001)。结论 蒲
公英提取物可以促进前脂肪细胞的增殖,对脂肪细胞活力无影响;对地塞米松诱导的 3T3 - L1 脂肪细胞胰岛素抵抗具有
明显的改善作用。
关键词:蒲公英提取物; 胰岛素抵抗; 体外实验
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 02. 048
中图分类号:R285. 5 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)02-0361-02
本研究旨在培养体外 3T3 - L1 脂肪细胞模拟胰岛素抵抗,
观察蒲公英提取物对胰岛素抵抗细胞的增殖及葡萄糖消耗的影
响,为明确其改善胰岛素抵抗作用提供依据,同时为清热解毒方
法治疗胰岛素抵抗提供可参考的证据。
1 材料和试剂
3T3 - L1 前脂肪细胞株购自 ATCC 公司;DMEM 高糖培养
基、新生牛血清均购自 GIBCO公司;胰岛素、3 - 异丁基 - 1 - 甲
基黄嘌呤(IBMX)、地塞米松(DEX)、油红“O”染剂均购自 Sigma
公司;葡萄糖检测试剂盒购自上海市医学检验中心。
2 方法
2. 1 3T3 - L1 前脂肪细胞诱导分化 在 37℃、5% CO2 的条件下,
将 3T3 - L1 前脂肪细胞培养于含 10%新生牛血清的高糖 DMEM
中,待细胞融合 2 d后,加入含 0. 5 mmol /L 3 -异丁基 - 1 -甲基
黄嘌呤(IBMX)、1 μmol /L 地塞米松、10 mg /L 胰岛素和 10%新
生牛血清的高糖 DMEM培养 48 h,然后换上含 10 mg / l胰岛素和
10%新生牛血清的高糖 DMEM 再培养 48 h;随后以 10%新生牛
血清的高糖 DMEM继续培养,2 d换培液 1 次,诱导分化 8 ~ 12 d
的 3T3 - L1 细胞 90% ~95%呈脂肪细胞表型,可用于实验。
2. 2 脂肪细胞鉴定 采用油红“O”染色法。去诱导分化结束的
细胞培养基,用 PBS洗 3 次,在 10 %甲醛室温下固定细胞 1 h,弃
去固定液,再用 PBS洗 3 次,然后将细胞晾干 20 min;加入油红
“O”溶液室温下染色 2 h,弃去染色剂,用异丙醇洗去未着色的染
料,然后用苏木精复染细胞核,在倒置显微下观察、照相。见图
1。
2. 3 3T3 - L1 脂肪细胞胰岛素抵抗细胞模型的建立 在分化好
的细胞中加入 1 μmol /L地塞米松诱导胰岛素抵抗,然后分组进
行处理,2 d换 1 次培养液,取上清液,以培养基中葡萄糖含量反
应胰岛素抵抗的程度。葡萄糖含量用葡萄糖检测试剂盒测定。
2. 4 MTT 法测定 3T3 - L1 前脂肪细胞和 3T3 - L1 脂肪细胞的
增殖 当接种于 96 孔板的 3T3 - L1 前脂肪细胞与脂肪细胞达到
约 80%融合时,换以含不同浓度蒲公英提取物的培养基孵育 48
h,不同剂量蒲公英提取物处理组的终含量分别为 0. 1,0. 3,1,3,
10,30 μg /ml。同时设立空白对照组(只加培养液)。用葡萄糖检
测试剂盒测定培养基上清液中的葡萄糖含量,然后每孔加入
MTT(5 mg /ml)10 μl继续孵育 4 h,将培养基倒尽,吸干,每孔加
入二甲基亚砜 200 μl,混匀后置酶标仪 570 nm处测定吸光度,观
察不同剂量蒲公英提取物对 3T3 - L1 前脂肪细胞和脂肪细胞增
殖的影响。
2. 5 统计学处理 各组实验数据均用 珋x ± s 表示,采用 SPSS16. 0
软件进行统计学处理,组间差异用方差分析。
3 结果
3. 1 3T3 - L1 前脂肪细胞分化前后形态学鉴定 诱导分化前的
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 2 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 2 期
3T3 - L1 脂肪细胞呈典型的梭形,胞浆中无脂滴,形态与成纤维
细胞相似(图 2)。当细胞完全汇合后,处于生长停滞,在多个视
野下均未见处于明显分裂相的细胞,诱导分化第 5 天时,细胞变
大、变圆,细胞中有脂滴出现,用油红“O”染色后脂滴着红色,细
胞核着蓝色。诱导分化第 7 天时,有较多的细胞出现双核(图
3) ;诱导分化第 12 天时,90 %的 3T3 - L1 前脂肪细胞都分化为
成熟的脂肪细胞,表现为细胞浆丰富,含有大量的脂滴,脂滴分布
于核周围,形成“戒环样”结构,为典型的成熟脂肪细胞形态,能
观察到许多富含脂滴的脂肪细胞正在分裂成为 2 个细胞,油红染
色后脂滴着红色,细胞核着蓝色见图 4 。
图 1 油红“O”染色的脂肪细胞 图 2 油红“O”染色的 3T3 - L1
前脂肪细胞
图 3 诱导分化第 7 天的 图 4 诱导分化第 12 天的
脂肪细胞形态 脂肪细胞形态
3. 2 蒲公英提取物对前脂肪细胞和脂肪细胞增殖的影响 与空
白对照组比较,蒲公英提取物各剂量组前脂肪细胞的 MTT 值均
升高,除 B2 组(0. 3 μg /ml 剂量组)外均具有显著性差异(P <
0. 001) ,且具有较好的量效关系;与空白对照组比较,蒲公英提取
物各剂量组脂肪细胞的 MTT 值虽显示剂量依赖性下降趋势,但
无显著性差异。结果见表 1。
表 1 蒲公英提取物对前脂肪细胞和脂肪细胞增殖的影响(珋x ± s)
组别 前脂肪细胞 脂肪细胞
A 1. 74 ± 0. 04 1. 96 ± 0. 03
B1 1. 68 ± 0. 02△ 1. 97 ± 0. 03
B2 1. 75 ± 0. 02 1. 96 ± 0. 02
B3 1. 86 ± 0. 03△ 1. 96 ± 0. 03
B4 2. 30 ± 0. 04△ 1. 95 ± 0. 04
B5 2. 37 ± 0. 02△ 1. 94 ± 0. 02
B6 2. 48 ± 0. 02△ 1. 94 ± 0. 02
A 组:空白对照组;B1、B2、B3、B4、B5、B6 组分别为蒲公英提取物
0. 1,0. 3,1,3,10,30μg /ml剂量组;与 A组比较,△P < 0. 001;n = 8
3. 3 蒲公英提取物对前脂肪细胞和脂肪细胞培养基中葡萄糖含
量的影响 与空白对照组比较,蒲公英提取物各剂量组前脂肪细
胞与脂肪细胞培养基中葡萄糖含量均降低,且具有显著性差异,
并呈良好的量效关系。结果见图 5。
图 5 蒲公英提取物对前脂肪细胞
与胰岛素抵抗脂肪细胞培养基中葡萄糖含量的影响
4 讨论
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是糖尿病的主要发病机制
之一,是肥胖、高血压、高血脂、冠心病等疾病的“共同土壤”,如
何改善胰岛素抵抗一度为众多医学研究者所关注,虽对 IR 展开
了多层面、多方位的研究,但改善 IR的有效方法仍为减轻体质量
和药物干预[1],后者主要通过应用降糖、降脂、降压等化学药物,
长期服用不仅存在毒副作用、导致耐药,某些促胰岛素分泌剂亦
可导致胰岛细胞功能降低。祖国医学在治疗糖尿病方面早有记
载,现代应用亦较为广泛,中药具有治疗作用温和持久、副作用
小、可长期使用等特点,且其作用机制常为多靶点、多效应、多功
能的综合作用,有着西药不可替代的综合优势。蒲公英为清热解
毒中药,因其药食两用,多在我国北方将其作为蔬菜食用,因此在
民间应用中发现其具有降血糖、血脂作用。近年来国外对其药理
作用进行了大量研究,主要集中在抗炎、抗氧化、抗癌、抗高血糖、
抗血栓形成等方面[2 ~ 7]。为探讨其对胰岛素抵抗的作用,本研究
采用体外 3T3 - L1 脂肪细胞模拟胰岛素抵抗,观察蒲公英提取物
干预后胰岛素抵抗细胞的增殖及葡萄糖消耗的影响,结果显示蒲
公英提取物促进前脂肪细胞增殖,且呈现量效关系,对脂肪细胞
活力无影响;能够降低前脂肪细胞和胰岛素抵抗脂肪细胞培养基
中葡萄糖的含量,提示蒲公英提取物具有较好改善胰岛素抵抗的
作用,具体机制有待进一步研究。
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