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翻白草水提液对离体肝细胞糖代谢影响的研究



全 文 :229※营养卫生 食品科学 2005, Vol. 26, No. 4
翻白草水提液对离体肝细胞
糖代谢影响的研究
张红芝 1,何计国 1,陈金兰 1,刘宗林 2
(1. 中国农业大学食品科学与营养工程学院, 北京  100083;2. 北京市食品研究所, 北京 100076)
摘 要: 本实验研究了翻白草水提液对离体肝细胞糖代谢的影响。结果表明:翻白草水提液不仅能显著促进胰
岛素抵抗原代小鼠肝细胞的葡萄糖代谢(p<0.05),而且还能显著提高正常小鼠肝细胞对葡萄糖的吸收和利用(p<0.
01)。实验表明含有 5×10-7mol/L胰岛素的DMEM培养液可成功制备胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞模型;固形物含量
为0.9mg/ml的翻白草水提液能更好的促进离体肝细胞对葡萄糖的吸收和利用。
关键词:翻白草;细胞培养;胰岛素抵抗;降血糖
Study on Effect of Water Extracts of Discolored Cinquefoil Herb on Metabolism of
Glucose of Mice Liver Cell in vitro
ZHANG Hong-zhi1,HE Ji-guo1,CHEN Jin-lan1,LIU Zong-lin2
(1.College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University,Beijing 100083,
China; 2.Beijing Food Research Institute,Beijing 100076,China)
Abstract :This paper studyed the efficacy of water extracts of Discolored Cinquefoil Herb on boosting metabolism of glucose
收稿日期:2005-01-27
作者简介:张红芝(1 9 8 0 -),女,硕士研究生,研究方向为营养与食品卫生。
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2005, Vol. 26, No. 4 食品科学 ※营养卫生230
of mice liver cell in vitro. The results showed that water extracts of Discolored Cinquefoil Herb could increase the ability of glucose
intake and metabolism of the insulin-resistant mice liver cells in vitro (p<0.05). Furthermore, the water extracts could help normal
mice liver cells in vitro make better use of glucose (p<0.01). The results indicated that liver cells exposed to 5×10-7mol/L insulin
for 16h were able to induce a state of insulin-resistance. And the concentration of 0.9mg/ml water extracts of Discolor Cinquefoil
Herb had the strongest capability of increasing metabolism of glucose.
Key words:Discolor cinquefoil herb;cell culture;insulin-resistant;metabolism of glucose
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2005)05-0229-04
糖尿病是一种代谢性疾病,95%以上的病人属于Ⅱ
型糖尿病,目前多采用口服降糖药进行治疗[1 ],西药在
治疗效果显著的同时也存在诸多副作用,因此现在人们
寻求“绿色天然”毒副作用低的中草药。
翻白草为蔷薇科植物翻白草的干燥全草,它全草含
鞣质,植株各部分均含黄酮类化合物,总黄酮量达
3.105mg/g翻白草,其中槲皮素占总黄酮量的 2.75% [2 ];
生物碱含量 16.9mg/g,多糖含量 55.518mg/g,熊果酸
130mg/g;近年来医学研究报道,黄酮类化合物(尤其是
槲皮素)、生物碱、熊果酸和多糖类化合物有很好的降
糖作用[3 ]。且有资料报道翻白草中还含有糖尿病人所急
需的足量的微量元素,如锌96μg/g、锰149μg/g、铁738
μg/g、钙18600μg/g、镁2672μg/g、钾4649μg/g,它们
具有胰岛素样作用,通过纠正糖尿病人体内微量代谢紊
乱,促进糖代谢趋于正常,起到降低血糖的作用[4 ]。所
以翻白草降血糖作用有充分的实验理论依据。近几年,
民间流行翻白草降血糖,其效果明显。天津中医学院
第一附属医院马瑛等对 50例患者观察表明,翻白草对体
内尚有胰岛素分泌功能的Ⅱ型糖尿病患者具有显著的降
低血糖的作用[5 ]。我们以高胰岛素诱导培养法制备的胰
岛素抵抗原代小鼠肝细胞模型为研究对象[6 ],在细胞水
平上研究翻白草水提液对离体肝细胞糖代谢的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物
雌雄兼用昆明种小鼠(SPF级),体重 25~30g,北
京大学医学部实验动物中心提供。
1.2 翻白草
翻白草由河北省保定市中药有限公司提供。
1.3 试剂
高糖DMEM培养基 GBECO公司;优级新生牛血
清 中美合资兰州民海生物工程有限公司;血糖试剂盒
北京北化康泰临床试剂有限公司;PBS缓冲液 pH7.4
kCl 0.2g,NaCl 8.0g,Na2HPO4 · 7H2O 1.56g,KH2PO4
0.2g,加三蒸水定溶至 1000ml;牛胰岛素 北京拜尔迪
生物公司。
1.4 主要仪器
752紫外可见分光光度计 北京东南仪城实验室设备
有限公司;二氧化碳培养箱 上海博迅实业有限公司医
疗设备厂;SZ-97自动三重纯水蒸馏器 上海亚荣生化
仪器厂;倒置显微镜 重庆华利光学有限公司。
1.5 翻白草水提液
提取条件:料液比:1: 20;蒸馏水常压回流提取
翻白草 3h。实验时用三蒸水(电导率 =0.5/Ω·m)配成所
需的浓度。
1.6 葡萄糖—GOD-PAP法测定[7]
培养8h后,GOD-PAP法测定培养液中葡萄糖的含量。
1.7 原代小鼠肝细胞的分离和培养
引颈法处死小鼠,7 5 % 的酒精消毒;解剖小鼠,
取出肝脏。将新取的小鼠肝脏在 P BS 缓冲液中清洗 4
遍,弃去缓冲液,加入DMEM 培养液(含 10% 新生牛
血清,3.7g/L碳酸氢钠,4.0g/L葡萄糖),将细胞剪碎,
过 80目的细胞筛网;1000r /min,8min,离心。弃去
上清液,加入新的培养液,用吸管吹打,均匀分配到
各个培养瓶,初始细胞数为 10 6。5% CO 2,37℃二氧
化碳培养箱中进行培养[8 ]。
1.8 胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞模型的复制
原代小鼠肝细胞经分离后制成细胞悬液,均匀分配
到各个培养瓶。在培养箱中孵育 7 h,弃去旧培养液,
加入新的培养液(含有 5×10-7mol/L胰岛素,不含新生牛
血清),继续培养 1 6h [ 9 ]。
1.9 翻白草水提液对正常小鼠肝细胞糖代谢的影响实验
待细胞生长稳定后(贴壁良好的细胞呈扁圆形,细
胞透亮匀质,生长晕明显),弃去培养液,加入 2ml 新
培养液和 200ul 翻白草提取液。随机分为 5组,每组 6
个重复。分别为:正常对照组、翻白草水提液Ⅰ剂量
组、翻白草水提液Ⅱ剂量组、翻白草水提液Ⅲ剂量组、
翻白草水提液Ⅳ剂量组。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ剂量组剂
量分别为 0.3、0.6、0.9、1.2mg/ml。正常对照组加等
量的三蒸水。
1.10 翻白草水提液对胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞糖代谢
的影响实验
按 1.6方法造模成功后,随机分为 3组,每组 6个
重复。分别为:模型对照组;模型剂量组;正常对照
组;模型剂量组的剂量为 0.9mg/ml,模型对照组和正常
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对照组分别给予等体积的三蒸水。
1.11 统计学处理
结果均以均数标准差表示( X± S )。多组间比较采
用 F 检验,两组间比较采用 t 检验。
2 结果与分析
2.1 翻白草水提液对正常小鼠肝细胞糖代谢的影响
实验表明,对照组和剂量组肝脏细胞消耗的葡萄糖
量有极显著差异(p< 0.01),Ⅲ组的细胞耗糖量比对照组
细胞耗糖量增加 69.1%;这表明翻白草水提液能显著促
进正常小鼠肝细胞的糖代谢(见表 1)。
Y=-0.9302x2+1.4055x+0.803 (1)
n=3; R2=0.9619 △S=0.0636
不同剂量组的肝细胞耗糖量是不同的,与Ⅲ组细胞
的耗糖量相比,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅳ组细胞的耗糖量均明
显降低,且差异极显著(p< 0.01),由图 1可看出,Ⅲ
组(固形物含量为 0.9mg/ml)的肝细胞耗糖量最多;对方
程(1)求导,得出翻白草水提液的促进糖代谢作用有量效
关系;即翻白草浓度为 0.755mg/ml时,其促进糖代谢
作用最佳,在 0~0.755mg/ml范围内,其肝细胞耗糖量
随着浓度的增加而增加,成正比例关系;反之,在 0 .
775~1.2mg/ml范围内,肝细胞耗糖量随着浓度的增加而
降低。
2.2 翻白草水提液对胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞糖代谢
的影响
从图 1可看出,浓度为 0.9mg/ml的翻白草水提液能
更好的促进正常小鼠原代肝细胞的糖代谢。因此本实验
模型剂量组设定翻白草水提液的浓度为 0.9mg/ml。由表
2可知,由高浓度胰岛素(5× 10-7mol/L)诱导的胰岛素抵
抗模型肝细胞的耗糖量极显著低于正常对照组(p< 0.01),
表明胰岛素抵抗模型细胞造模成功。与模型对照组比
较,模型剂量组细胞的耗糖量有显著增加(p< 0.05),这
表明,翻白草水提液能很好提高胰岛素抵抗模型细胞的
葡萄糖代谢作用。
3 讨 论
3.1 图 1显示翻白草水提液的促进肝细胞糖代谢作用与
其浓度呈量效关系。最佳浓度为0.9mg/ml,在0.9~1.2mg/
ml 范围内,降糖效果随着浓度的增加反而下降。这与
翻白草水提液成分复杂有关。据报道翻白草水提液中含
有熊果酸、黄酮、生物碱、多糖等成分 [ 1 0 ]。这几种
成分在适当的浓度下有提高糖代谢的作用,但浓度过高
反而造成糖代谢能力的下降,可能是高浓度的翻白草提
取物造成了细胞的损伤或胞内糖代谢酶活性的抑制,需
要进一步的实验去验证。
3.2 由表 2 可知,正常对照组和模型对照组肝细胞耗
糖量存在差异,而且差异极显著(p< 0.01),这表明成
功造成胰岛素抵抗原代肝细胞模型。Ⅱ型糖尿病是指胰
岛素分泌相对不足,即超常量的胰岛素才能够引起正常
量反应的一种状态,常伴有高胰岛素血症[ 1 1 ]。在目前
的研究中,常用胰岛素抵抗细胞模型。其中,以高胰
岛素诱导培养法制备的小鼠原代肝细胞胰岛素抵抗模型
评价较高,使用也较为广泛。由于Ⅱ型糖尿病的主要
特征是胰岛素刺激的葡萄糖摄取和利用的障碍,因此本
实验通过检测培养液中残余葡萄糖的量,可较准确的反
映在不同的培养条件下细胞对葡萄糖的摄取和利用能力
[1 2 ]。本研究显示,运用高胰岛素诱导培养法,可显著
耗糖量(mg/ml)剂量(mg/ml) n
X±S
正常对照组 6 2.062± 0.067
模型组剂量组 0.9 6 1.543± 0.078a
模型组对照组 6 1.072± 0.178ab
表 2 翻白草水提液对胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞糖代谢的影响
Table 2 The effect of water extracts of Discolor Cinquefoil Herb
on metabolism of glucose of the insulin-resistant mice liver cells
与正常对照组比较,a,p< 0.01;与模型剂量组比较,b, p< 0.05。
表1 翻白草水提液对正常小鼠肝细胞糖代谢的影响
Table 1 The effect of water extracts of Discolor Cinquefoil Herb
on metabolism of glucose of mice liver cell
与对照组比较,a:p< 0.01; 与Ⅰ、Ⅱ组比较, b:p< 0.01;与Ⅳ组
比较,c :p < 0 .0 1。
剂量 n 耗糖量(mg/ml)
(mg/ml) X±S
对照组 6 0.816± 0.077
Ⅰ组 0.3 6 1.128± 0.038a
Ⅱ组 0.6 6 1.272± 0.067a
Ⅲ组 0.9 6 1.380± 0.050ab c
Ⅳ组 1.2 6 1.124± 0.086a
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降低原代小鼠肝细胞摄取和利用葡萄糖能力,制备成胰
岛素抵抗原代小鼠肝细胞模型。
3.3 表 2 还显示,模型对照组和模型剂量组相比较,
其细胞耗糖量差异显著(p< 0.05),这表明翻白草水提液
能显著提高胰岛素抵抗原代小鼠细胞的糖代谢。
3.4 实验表明含有5× 10-7mol/L胰岛素的DMEM培养
液可成功制备胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞模型;固形物
含量为0.9mg/ml的翻白草水提液能显著促进正常小鼠肝细
胞及胰岛素抵抗原代小鼠肝细胞对葡萄糖的吸收和利用。
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抗幽门螺杆菌卵黄抗体的制备及其效价的评定
聂作明,杨严俊 *,徐榕榕,盛剑俊
(江南大学食品学院生物技术组,江苏 无锡 214036)
摘 要:本论文研究了抗幽门螺杆菌蛋黄抗体(IgY-HP)的制备方法。以HP超声粉碎上清和HP尿素酶混合抗原
物免疫鸡蛋,从蛋黄中提取纯化得到了很高纯度的 IgY-HP。ELISA实验表明,IgY-HP的抗HP效价和一般 IgY
相比提高了 32倍。其可以应用于食品保健或各种HP相关胃病的抗菌免疫治疗中。
关键词:蛋黄抗体;幽门螺杆菌;E L IS A;效价
Study on Preparation of Yolk Antibody Specific Against Helicobacter pylori and Its of Efficacy Evaluation
NIE Zuo-ming,YANG Yan-jun,XU Rong-rong,SHENG Jian-jun
(School of Food Science and Technology,Southern Yangtze University,Wuxi 214036,China)
Abstract :In this paper, highly purified immunoglobulin Y against Helicobacter pylori (IgY-HP) was prepared from the egg
yolk while immunized with compound antigen of supernatant from HP pulverized by ultrasonic wave while urease was purified
form HP.ELISA test indicated that the efficacy for IgY-Hp was 32 times higher than that for IgY in egg yolk from nonimmunized
hens. It could be applied to healthcare and to the antibacterial immune treatment for gastric disease associated with HP.
收稿日期:2004-05-08 *通讯作者
作者简介:聂作明,男,硕士,研究方向为生物技术在食品中的应用与食品微生物。