全 文 ：收稿日期:2010-07-25; 修订日期:2010-11-05
基金项目:广西中医学院研究生导师课题(No． Y2007083)
作者简介:韦乃球(1980-) ，男(壮族) ，广西都安人，现任广西中医学院药
学院讲师，硕士学位，主要从事中药基础和理论研究工作．
* 通讯作者简介:冼寒梅(1953-) ，女(壮族) ，广西隆安人，现任广西中医
学院药学院教授，学士学位，主要从事中草药的教学和研究工作．
白子菜对 HepG2 细胞胰岛素抵抗改善作用的实验研究
韦乃球，冼寒梅* ，杨 柯，郝永靖
(广西中医学院，广西 南宁 530001)
摘要:目的 探讨白子菜对 HepG2 细胞胰岛素抵抗的改善作用。方法 用葡萄糖临床检测试剂盒检测白子菜对正常
HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响，并于葡萄糖消耗实验结束后用 MTT 法检测白子菜对细胞增殖的影响;将 HepG2 细胞置
于 10 －8 mol·L －1胰岛素培养液中 36h复制胰岛素抵抗模型;用葡萄糖临床检测试剂盒检测白子菜对胰岛素抵抗 HepG2
细胞葡萄糖消耗的影响。结果 白子菜对 HepG2 细胞增殖无影响，并可促进正常 HepG2 细胞和胰岛素抵抗 HepG2 细胞
的葡萄糖消耗。结论 白子菜可明显改善 HepG2 细胞胰岛素抵抗。
关键词:白子菜; HepG2 细胞; 胰岛素抵抗
DOI标识:doi:10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2011． 06． 051
中图分类号:R285． 5 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2011)06-1395-02
白子菜 Gynura divaricata (L．)DC．为菊科多年生草本植物白
子菜的全草，该药为广西民间常用的中草药［1］，其味甘、性凉，具
有清热解毒、续筋接骨、凉血止血、散淤消肿之功效，广泛用于治
疗糖尿病、胃病、高血压病及高血脂等［2］。现代研究表明，本品
具有降血糖、抗诱变、降血压、降血脂等作用［3 ～ 7］。由此可见，白
子菜用于治疗糖尿病已有书目记载和相关药理研究，但本品对体
外胰岛素抵抗的改善作用至今未见相关研究报道，故本实验拟模
仿机体胰岛素抵抗的发病机制及其病理生理学特点建立胰岛素
抵抗 HepG2 细胞(人肝癌细胞株)模型，探讨白子菜对体外胰岛
素抵抗的改善作用。
1 材料
HepG2 细胞由中国医学科学院基础医学研究所提供;实验药
材经广西中医学院中药鉴定教研室蔡毅教授鉴定为菊科植物白
子菜 Gynura divaricata(L．)DC 的全草;盐酸二甲双胍片(批号
081211)购自北京京丰制药有限公司;罗格列酮片(批号 080802)
购自成都恒瑞制药有限公司;葡萄糖临床检测试剂盒(批号
20081207)购自上海荣盛生物技术有限公司;低糖 DMEM 培养基
(批号 1120708)购自 Gibco 公司;胰蛋白酶(批号 BE2189)购自
Gibco公司;MTT为(批号 080609)Sigma 公司产品;胰岛素(批号
080505)购自上海第一生化制药有限公司;胎牛血清(批号
081128)购自杭州四季青生物工程材料有限公司;其余试剂均为
国产分析纯。
2 方法
2． 1 白子菜对正常 HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响 用含 15%胎
牛血清的 DMEM培养基将 HepG2 细胞转入 96 孔板中，待细胞长
至 80% ～90%融合后，更换无血清的 DMEM 培养液继续孵育 12
h，待细胞适应无血清的环境后再将培养基移出，换上无胎牛血清
的含药培养基，将细胞分为空白对照组、二甲双胍组(终浓度为
10 －3 mol·L －1)、罗格列酮组(终浓度为 10 －5 mol·L －1)和白子
菜处理组(终浓度分别为 1． 0，0． 5，0． 25，0． 125，0． 062 5 mg·
ml －1)。在药物处理 24 h后检测培养基上清的葡萄糖含量，计算
各组细胞的葡萄糖消耗量。
2． 2 白子菜对正常 HepG2 细胞增殖的影响 葡萄糖消耗实验结
束后，移出培养液，每孔加入 150 μl MTT 培养液，置于 CO2 培养
箱中继续培养，4 h后终止培养，小心吸弃孔内的培养液，每孔加
入 200 μl二甲基亚砜，震荡器震荡 10 min 使结晶物充分溶解。
酶标仪 570 nm波长测定各孔的吸光度值。
2． 3 HepG2 细胞胰岛素抵抗模型的复制［8 ～ 11］ 用含 15%胎牛血
清的 DMEM培养基调整细胞密度为 105 个·ml －1，转入 96 孔板
中。待细胞单层贴壁后，加入新配制的含有胰岛素的培养液，并
设无胰岛素的空白孔。经 37℃、5%CO2 培养箱孵育 36 h后检测
培养基上清的葡萄糖含量;计算各组细胞的葡萄糖消耗量。
2． 4 白子菜对胰岛素抵抗 HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响 用含
15%胎牛血清的 DMEM培养基调整细胞密度为 105 个·ml －1，转
入 96 孔板中。待细胞单层贴壁后，加入新配制的含有 10 －8mol·
L －1胰岛素的培养液，并设无胰岛素的空白孔，于 37℃、5% CO2
培养箱中孵育 36 h。弃去培养液，用 PBS 洗涤 2 次，然后分别设
空白对照组、胰岛素抵抗模型组、二甲双胍组(终浓度为 10 －3 mol
·L －1)、罗格列酮组(终浓度为 10 －5 mol·L －1)和白子菜处理组
(终浓度分别为 1． 0，0． 5，0． 25，0． 125，0． 062 5 mg·ml －1)。在药
物处理 24 h后检测培养基上清的葡萄糖含量，计算各组细胞的
葡萄糖消耗量。
2． 5 统计方法 所有数据采用 SPSS13． 0 进行统计学处理，计量
资料用 珋x ± s表示，两组之间均数比较采用 t检验。P ＜ 0． 05 表示
差异有显著性意义。
3 结果
3． 1 白子菜对正常 HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响 结果见表 1。
表 1 白子菜对正常 HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响(珋x ± s)
组别 剂量 葡萄糖消耗 C /mmol·L －1
空白对照 － 0． 778 ± 0． 253
白子菜 1． 0 mg /ml 2． 350 ± 0． 192*
0． 5 mg /ml 1． 648 ± 0． 219*
0． 25 mg /ml 1． 097 ± 0． 276*
0． 125 mg /ml 0． 908 ± 0． 222*
0． 062 5 mg /ml 1． 021 ± 0． 222*
二甲双胍 10 －3mol /L 2． 481 ± 0． 159*
罗格列酮 10 －5mol /L 2． 283 ± 0． 347*
与空白对照组比较，* P ＜ 0． 01;n = 6
如表 1 所示，与空白对照组相比，白子菜各剂量都能够促进
HepG2 细胞的葡萄糖消耗，尤以 1． 0 mg /ml 的效果最好，可使细
胞的葡萄糖消耗量增加 202． 06%(P ＜ 0． 01) ，而二甲双胍和罗格
列酮分别使细胞的葡萄糖消耗量增加 218． 89% (P ＜ 0． 01)、
193． 44%(P ＜ 0． 01)。
3． 2 白子菜对正常 HepG2 细胞增殖的影响 结果见表 2。如表 2
所示，与空白对照组相比，白子菜对 HepG2 细胞的增殖无影响，P
＞ 0． 05。
3． 3 不同胰岛素浓度和胰岛素作用时间对 HepG2 细胞胰岛素
抵抗的影响 见表 3。如表 3 所示，与空白对照组比较，胰岛素浓
度由 10 －5mol·L －1减少到 10 －8 mol·L －1时，胰岛素组对葡萄糖
的摄取逐渐减少，10 －8 mol·L －1时达到最小(P ＜ 0． 01) ，且使培
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL ． 22 NO． 6 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 6 期
养基中的葡萄糖消耗量降低 19． 61%。
表 2 白子菜对 HepG2 细胞增殖的影响(珋x ± s)
组别 剂量 A570
空白对照 － 0． 592 ± 0． 043
白子菜 1． 0 mg /ml 0． 566 ± 0． 010*
0． 5 mg /ml 0． 565 ± 0． 027*
0． 25 mg /ml 0． 548 ± 0． 02 0*
0． 125 mg /ml 0． 565 ± 0． 02 2*
0． 062 5 mg /ml 0． 561 ± 0． 01 2*
二甲双胍 10 －3mol /L 0． 559 ± 0． 021*
罗格列酮 10 －5mol /L 0． 554 ± 0． 041*
与空白对照组比较，* P ＞ 0． 05;n = 6
表 3 不同浓度胰岛素对 HepG2 细胞胰岛素抵抗的影响(珋x ± s)
组别 胰岛素浓度 C /mol·L －1 葡萄糖消耗 C /mmol·L －1
空白对照 0 3． 065 ± 1． 121
胰岛素 10 －5 5． 428 ± 0． 636*
10 －6 4． 129 ± 0． 667*
10 －7 3． 280 ± 1． 083*
10 －8 2． 464 ± 0． 929*
10 －9 4． 066 ± 0． 391*
与空白对照组比较，* P ＜ 0． 01;n = 6
表 4 胰岛素作用时间对 HepG2 细胞胰岛素抵抗的影响(珋x ± s)
组别
胰岛素浓度 C /
mol·L －1
葡萄糖消耗 C /mmol·L －1
24 h 36 h 48 h
空白对照 0 5． 668 ± 0． 271 5． 842 ± 0． 572 6． 126 ± 0． 688
胰岛素 10 －8 4． 133 ± 0． 598* 2． 767 ± 0． 721* 4． 251 ± 0． 598*
与空白对照组比较，* P ＜ 0． 01;n = 6
如表 4 所示，在 10 －8mol·L －1的胰岛素作用不同时间内，随
着胰岛素作用时间的延长，胰岛素组对葡萄糖的摄取均比空白组
要低，在 24，36，48 h时间点，使胰岛素组的葡萄糖消耗量分别降
低 27． 08%，52． 64%，30． 61%，统计学处理均具有显著性差异(P
＜ 0． 01)。
3． 4 HepG2 细胞胰岛素抵抗模型持续时间的研究 见表 5。
表 5 HepG2 细胞胰岛素抵抗模型的稳定时间(珋x ± s)
组别
胰岛素浓度 C /
mol·L －1
葡萄糖消耗 C /mmol·L －1
24 h 36 h 48 h
空白对照 0 5． 302 ± 0． 278 7． 270 ± 0． 376 8． 418 ± 0． 236
胰岛素 10 －8 4． 041 ± 0． 304* 5． 285 ± 0． 493* 6． 891 ± 0． 545*
与空白对照组比较，* P ＜ 0． 01;n = 6
如表 5 所示，将模型细胞置于不含胰岛素的培养基中 24，
36，48 h，测定空白对照组和胰岛素组细胞的葡萄糖消耗，结果发
现胰岛素组细胞的葡萄糖消耗仍明显低于空白对照组细胞(P ＜
0． 01)。
3． 5 白子菜对胰岛素抵抗HepG2细胞葡萄糖消耗的影响 见表 6。
表 6 白子菜对胰岛素抵抗 HepG2 细胞葡萄糖消耗的影响(珋x ± s)
组别 剂量 葡萄糖消耗 C /mmol·L －1
空白对照 － 7． 603 ± 0． 273
模型对照 － 5． 739 ± 0． 332#
白子菜 1． 0 mg /ml 6． 915 ± 0． 210*
0． 5 mg /ml 6． 521 ± 0． 220＊＊
0． 25 mg /ml 6． 350 ± 0． 184＊＊
0． 125 mg /ml 6． 132 ± 0． 347
0． 062 5 mg /ml 5． 656 ± 0． 289
二甲双胍 10 －3mol /L 7． 481 ± 0． 153*
罗格列酮 10 －5mol /L 7． 450 ± 0． 242*
与空白对照组比较，#P ＜ 0． 01;与模型组比较，* P ＜ 0． 01，＊＊ P ＜
0． 05;n = 6
如表 6 所示，经过高胰岛素作用后，模型组对萄萄糖摄取减
少 (与空白对照组比较，P ＜ 0． 01)。加药处理后，与模型组相比，
白子菜(1． 0 mg /ml)能促进胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗，作用
显著(P ＜ 0． 01) ;二甲双胍促进胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗，
作用显著(P ＜ 0． 01) ;罗格列酮促进胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消
耗，作用显著(P ＜ 0． 01)。
4 讨论
胰岛素最主要的生物学效应是促进机体组织细胞葡萄糖代
谢，通常所言胰岛素抵抗(IR)是指机体对胰岛素促进葡萄糖摄
取利用的效应产生了抵抗［12］，而胰岛素抵抗在细胞水平的定义
是由于胰岛素受体和(或)受体后缺陷，一定浓度的胰岛素不能
使细胞达到其相应代谢水平 ［13］。由于人体试验的局限性，往往
不便于对 IR的发生机制进行深入研究，且难以广泛开展。因此，
建立 IR的细胞模型，不仅可广泛用于在细胞水平探讨 IR形成的
机制和葡萄糖代谢障碍的病理生理学环节，而且便于筛选改善
IR的药物。肝脏及其外周组织是胰岛素作用的靶组织，是 IR 产
生的主要部位。HepG2 细胞来源于肝细胞，系一种表型与肝细胞
极为相似的肝胚胎瘤细胞株，保留了肝细胞的许多生物学特
性［14］，故本实验选择 HepG2 细胞建立胰岛素抵抗的细胞模型，
探讨白子菜对体外胰岛素抵抗的改善作用。
本实验结果显示在含葡萄糖浓度为 10． 0 mmol /L 的 DMEM
培养基中，白子菜可促进正常 HepG2 细胞的葡萄糖消耗;白子菜
对 HepG2 细胞增殖无影响;将 HepG2 细胞置于 10 －8 mol /L 的胰
岛素中 36 h，HepG2 细胞对胰岛素的作用产生抵抗;HepG2 胰岛
素抵抗细胞模型在 48 h 内维持对胰岛素产生抗性的特征;白子
菜能够促进胰岛素抵抗 HepG2 细胞的葡萄糖消耗。
中草药在我国用于治疗糖尿病有着几千年的历史，有效的药
物也很多，而且毒副作用较少、价格相对便宜。目前大量的研究
已经表明，中草药或其提取物具有改善糖代谢作用，所以从中草
药筛选具有改善胰岛素抵抗药物的前景是十分广阔的。笔者认
为应在现有研究的基础上，充分利用细胞生物学、分子生物学技
术等现代研究方法，深入探讨中医药改善 IR的作用机理，为临床
治疗 IR提供实用可靠的中医理法方药，从而充分发挥中医特色
和现代中医药产业优势。
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