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Effect of flavonoid from Glycyrrhizae Radix on small intestine epithelium IEC-6 cell migration and intracellular polyamine content

甘草黄酮提取物对小肠上皮细胞IEC-6迁移及多胺的影响



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 19 期 2013 年 10 月

·2722·
甘草黄酮提取物对小肠上皮细胞 IEC-6 迁移及多胺的影响
李茹柳 1*,陶玉珠 1,温 鹏 1,赵世清 2,徐颂芬 1,陈蔚文 1
1 广州中医药大学脾胃研究所,广东 广州 510405
2 广州中医药大学中药学院,广东 广州 510006
摘 要:目的 观察甘草黄酮提取物对小肠隐窝上皮细胞 IEC-6 迁移及迁移过程细胞内多胺量的影响。方法 划痕法制备细
胞迁移模型,观察在多胺合成抑制剂二氟甲基鸟氨酸(DFMO)及钾通道抑制剂 4-氨基吡啶(4-AP)存在情况下,甘草黄
酮提取物对细胞迁移的影响;柱前衍生-高效液相色谱法检测 IEC-6 细胞在正常及 DFMO 存在条件下,给予甘草黄酮提取物
12、24 h 后细胞内多胺(精脒)的量。结果 甘草黄酮提取物可逆转 DFMO 或 4-AP 所致 IEC-6 细胞迁移抑制;其给药 12、
24 h 后可提高细胞内精脒的量,并逆转 DFMO 对多胺合成的抑制。结论 甘草黄酮提取物促进细胞迁移的作用与影响细胞
内多胺调控信号通路有关。
关键词:甘草黄酮提取物;小肠上皮 IEC-6 细胞;细胞迁移;多胺;多胺调控信号通路
中图分类号:R282.710.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)19 - 2722 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.19.017
Effect of flavonoid from Glycyrrhizae Radix on small intestine epithelium IEC-6
cell migration and intracellular polyamine content
LI Ru-liu1, TAO Yu-zhu1, WEN Peng1, ZHAO Shi-qing2, XU Song-fen1, CHEN Wei-wen1
1. Piwei Institute, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510405, China
2. School of Chinese Pharmaceutical Science, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China
Abstract: Objective To observe the effect of flavonoid from Glycyrrhizae Radix (FGR) on the migration of small intestinal
epithelial cells (IEC-6) and intracellular polyamines content. Methods The cell migration model was constructed by scratch method.
Under the intervention of α-difluoromethylornithine (DFMO), the specific inhibitor of polyamine synthesis, or 4-aminopyridine
(4-AP), the specific inhibitor of potassium channel, the effect of FGR on cell migration was observed. The intracellular polyamine
content being cultured for 12 or 24 h in normal and DFMO intervention condition was detected by precolumn derivatization-HPLC.
Results FGR could reverse the inhibitory effects of DFMO and 4-AP on cell migration, increase the intracellular content of
polyamines after 12 or 24 h treatment, and reserve the decrease of polyamine content caused by DFMO. Conclusion FGR could
affect the polyamine-dependent signaling pathway, which may be related to the mechanisms for FGR promoting cell migration.
Key words: flavonoid from Glycyrrhizae Radix; intestinal epithelial IEC-6 cells; cell migration; polyamine; polyamine-dependent
signaling pathway

胃肠黏膜损伤是临床上常见的病理改变,也是
脾虚证的临床表现之一[1-2]。胃肠黏膜损伤修复包括
上皮细胞迁移、增殖和分化等过程,多胺对此过程
有重要作用[3],因此细胞迁移是修复胃肠黏膜损伤
的重要步骤之一。胃肠黏膜保护是甘草等益气健脾
中药的作用机制之一[4-5]。前期研究表明,甘草提取
物能促进小肠隐窝上皮 IEC-6 细胞增殖[6];甘草糖
提取物能促进 IEC-6 细胞迁移,逆转多胺合成抑制
剂二氟甲基鸟氨酸(DFMO)所致细胞迁移抑制和
细胞迁移过程中细胞内多胺量的降低[7];甘草黄酮
提取物(flavonoid from Glycyrrhizae Radix,FGR)
能促进 IEC-6 细胞迁移[8]。本实验通过观察 IEC-6
细胞经甘草黄酮提取物处理后,多胺调控细胞迁移
信号通路[9]部分指标的变化,探讨甘草黄酮提取物
促进 IEC-6 细胞迁移的作用机制,为益气健脾中药
对胃肠黏膜损伤的修复作用机制提供实验依据。

收稿日期:2012-12-25
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30772753,81173254);广州中医药大学中医内科学特色重点学科建设项目
*通信作者 李茹柳,主要从事益气健脾中药作用机制研究。Tel: (020)36585444 E-mail: lrl@gzucm.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 19 期 2013 年 10 月

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1 材料
1.1 药品与试剂
甘草药材饮片购自广州杏园春药店,经广州中
医药大学中药鉴定教研室童家赟讲师鉴定为豆科
植物 Glycyrrhiza uralensis Fisch. 的干燥根茎。高
糖 DMEM 完全培养基、胎牛血清(FBS)、青霉素、
链霉素、精脒、4-氨基吡啶(4-AP),Sigma 公司;
α-二氟甲基鸟氨酸盐酸盐(DFMO),Calbiochem 公司;
胰蛋白酶(1∶250),Amresco 公司;EDTA 2Na•H2O,
广州威佳科技科技有限公司进口分装。
1.2 细胞株
大鼠 IEC-6 细胞,购自美国 Type Culture
Collection。
1.3 仪器
AUM—120D 分析天平,日本 Shimadzu 公司;
IX—71 型荧光相差倒置显微镜,日本 Olympus 公
司;3111 型 CO2 培养箱,美国 Thermo scientific 公
司;Agilent1200 液相色谱系统,美国 Agilent 科技
有限公司;Hypersil ODS2 液相色谱柱,大连依利特
分析仪器有限公司。
2 方法
2.1 甘草黄酮提取物制备[8]
甘草药材加石油醚回流提取 1 h,滤过,挥干溶
剂,药渣加 80%乙醇提取 2 次,每次 1 h,合并 2
次药液,浓缩至生药 0.5 kg/L。取醇沉液,置于 D101
大孔吸附树脂,先以蒸馏水洗脱至洗脱液加 5 倍
95%乙醇不产生浑浊,再分别以 50%、70%乙醇洗
脱,分别收集洗脱液,浓缩干燥。70%乙醇洗脱部
位即为黄酮提取物,经分光光度计法测定甘草黄酮
的质量分数(以芦丁计)为 50.98%。
2.2 细胞迁移模型制备、分组与给药[10]
细胞以 4×105/mL 接种于 6 孔板,每孔 2 mL,
加入 DMEM 完全培养液(含 10% FBS、青霉素 100
U/mL、链霉素 100 U/mL),于 5% CO2、95%空气、
饱和湿度、37 ℃下培养 24 h,用刻刀沿培养孔底部
中央轻轻划一直线划痕,以细胞刮刀沿直线边缘将
划痕一侧的细胞刮除干净,磷酸盐缓冲液(PBS)
冲洗细胞表面 3 次。空白组每孔加 DMEM 完全培
养基 2.5 mL,模型组加入含 DFMO(2.5 mmol/L)
或 4-AP(40 μmol/L)的 DMEM 完全培养基 2.5 mL;
阳性对照组加入含精脒(5 μmol/L)、DFMO 或 4-AP
的 DMEM 完全培养基 2.5 mL;给药组加入含甘草
黄酮提取物(50、100、200 mg/L)、DFMO 或 4-AP
的 DMEM 完全培养基 2.5 mL,每组 3 个复孔。相
同条件下培养 24 h 后于相差倒置显微镜下(×100)
观察细胞迁移情况并拍照,每孔沿划痕线从左至右
随机观察 8 个视野,观察每组 3 个复孔共 24 个视
野的迁移细胞数。IPP 计数软件计算越过划痕的细
胞数。
2.3 对细胞迁移过程中多胺量的影响
采用柱前衍生-高效液相色谱法测定细胞内多
胺(精脒)的量[11]。
2.3.1 细胞给药与处理 按“2.2”项下方法接种
IEC-6 细胞,24 h 后吸弃培养液,用 1 mL 移液器吸
头沿孔中央轻轻做一直线划痕,PBS 冲洗细胞表面
3 次。空白组加 DMEM 完全培养基,每孔 2.5 mL,
模型组加入含 DFMO(2.5 mmol/L)的 DMEM 完全
培养基 2.5 mL,阳性对照组加入含精脒(5 μmol/L,
考察对DFMO的影响时同时加入DFMO)的DMEM
完全培养基 2.5 mL,给药组加入含甘草黄酮提取物
(50、100 mg/L,考察对 DFMO 的影响时同时加入
DFMO)的 DMEM 完全培养基 2.5 mL,每组 6 个
复孔,合并 2 个复孔的细胞为 1 个样本,即每组 3
个样本。在 5% CO2、95%空气、饱和湿度、37 ℃
下培养 12 h 或 24 h;用胰酶消化液消化细胞,PBS
重悬,3 000 r/min 离心 5 min,弃上清液后加入 5%
冷高氯酸 1.2 mL,混匀,4 ℃、14 000 r/min 离心
10 min,上清液备用。
2.3.2 衍生化处理 取“2.3.1”项下的上清液 1.0
mL,分别加入 2 mol/L NaOH 溶液 1 mL 和苯甲酰
氯 5 μL,涡旋混合后放置 20 min,加入饱和氯化钠
溶液 2 mL 和氯仿 2 mL,涡旋混合 1 min,3 000 r/min
离心 10 min,吸取下层 1.5 mL 有机相并氮气吹干。
残渣用 0.5 mL 的流动相溶解在带有螺盖的玻璃管
中,分别在 50 ℃下放置 8 h,所得溶液分别加入 2
mol/L NaOH 溶液 0.2 mL 及氯仿 2 mL,涡旋混合 1
min,3 000 r/min 离心 10 min,吸取下层 1.5 mL 有
机相并氮气吹干,残渣用 0.5 mL 流动相溶解。进样
前过 0.22 μm 有机微孔滤膜,按色谱条件进样测定。
色谱条件:检测波长 234 nm,柱温 25 ℃,流动相
为甲醇-水(55∶45);体积流量 1.0 mL/min;进样
量 20 μL。
2.4 统计学处理
数据用 ±x s 表示,采用 SPSS10.0 统计软件进
行分析,数据先进行方差齐性检验,然后方差分析,
采用 Dunnett 法进行组间比较。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 19 期 2013 年 10 月

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3 结果
3.1 对 DFMO 所致 IEC-6 细胞迁移抑制的影响
与空白组相比,模型组 IEC-6 细胞出现迁移抑
制(P<0.05)。与模型组相比,甘草黄酮提取物 100、
200 mg/L 组可显著逆转由 DFMO 所致细胞迁移抑
制(P<0.05)。结果见表 1、图 1。
3.2 对 4-AP 所致 IEC-6 细胞迁移抑制的影响
与空白组相比,模型组 IEC-6 细胞出现迁移抑
制(P<0.05)。与模型组相比,甘草黄酮提取物 50、
100、200 mg/L 组可显著逆转 4-AP 所致 IEC-6 细胞
迁移抑制(P<0.05)。结果见表 2、图 2。
3.3 对细胞迁移过程细胞内精脒量的影响
3.3.1 对细胞迁移过程精脒量的影响 与空白组相
表 1 甘草黄酮提取物对 DFMO 所致 IEC-6 细胞迁移抑制
的影响 ( 3=± n , sx )
Table 1 Effect of FGR on cell migration in DFMO
intervention condition ( 3=± n , sx )
组 别 ρ / (mg·L−1) 迁移细胞数
空白 — 167.4±30.6
模型 — 68.1±23.9*
甘草黄酮提取物 50 137.5±35.9
100 188.4±32.3△
200 216.8±46.1△
精脒 5 μmol·L−1 201.1±60.0△
与空白组比较:*P<0.05;与模型组比较:△P<0.05,表 2 和 4 同
*P < 0.05 vs blank group; △P < 0.05 vs model group, same as Tables 2
and 4


图 1 甘草黄酮提取物对 DFMO 所致 IEC-6 细胞迁移抑制的影响
Fig. 1 Effect of FGR on cell migration in DFMO intervention condition
表 2 甘草黄酮提取物对 4-AP 所致 IEC-6 细胞迁移抑制的
影响 ( 3=± n , sx )
Table 2 Effect of FGR on cell migration in 4-AP
intervention condition ( 3=± n , sx )
组 别 ρ / (mg·L−1) 迁移细胞数
空白 — 205.2±31.4
模型 — 76.8±16.5*
甘草黄酮提取物 50 174.8±33.3△
100 206.6±44.6△
200 222.1±42.9△
精脒 5 μmol·L−1 339.0±74.2△
比,给药后 12 h 或 24 h,甘草黄酮提取物 50、100
mg/L 组可显著提高 IEC-6 细胞迁移过程精脒的量
(P<0.05)。结果见表 3。
3.3.2 在DFMO诱导 IEC-6细胞迁移抑制下对精脒
量的影响 与空白组相比,模型组 IEC-6 细胞加入
DFMO 后 12 h 或 24 h,精脒的量显著降低(P<
0.05)。与模型组相比,甘草黄酮提取物 100 mg/L
可显著提高 DFMO 存在条件下细胞迁移过程精脒的
量(P<0.05)。结果见表 4 和图 3。
4 讨论
多胺包括腐胺、精脒和精胺等。多胺调控钾通



空白 模型 精脒
甘草黄酮提取物 50 mg·L−1 甘草黄酮提取物 100 mg·L−1 甘草黄酮提取物 200 mg·L−1
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 19 期 2013 年 10 月

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图 2 甘草黄酮提取物对 4-AP 所致 IEC-6 细胞迁移抑制的影响
Fig. 2 Effect of FGR on cell migration in 4-AP intervention condition
表 3 甘草黄酮提取物对 IEC-6细胞迁移过程中精脒量的影
响 ( 3=± n , sx )
Table 3 Effect of FGR on spermidine content
in IEC-6 cell migration ( 3=± n , sx )
精脒 / (×10−8mol·10−6细胞) 组 别 ρ / (mg·L−1)
给药后 12 h 给药后 24 h
空白 — 1.16±0.39 0.36±0.05
甘草黄酮 50 2.53±0.35* 1.07±0.43
提取物 100 3.35±0.54* 2.24±0.17*
精脒 5 μmol·L−1 4.35±0.58* 0.83±0.08*
与空白组比较:*P<0.05
*P < 0.05 vs blank group
表 4 在 DFMO 诱导 IEC-6 细胞迁移抑制下甘草黄酮提取
物对精脒量的影响 ( 3=± n , sx )
Table 4 Effect of FGR on spermidine content in IEC-6 cell
migration in DFMO intervention condition
( 3=± n , sx )
精脒 / (×10−8mol·10−6细胞) 组 别 ρ / (mg·L−1)
给药后 12 h 给药后 24 h
空白 — 3.10±0.33 2.96±0.09
模型 — 0.68±0.12* 0.60±0.09*
甘草黄酮 50 4.42±1.00 0.73±0.14
提取物 100 5.41±0.23△ 1.73±0.83△
精脒 5 μmol·L−1 2.94±0.19△ 2.75±0.13△



*精脒
*spermidine
图 3 在 DFMO 诱导 IEC-6 细胞迁移抑制下各组 HPLC 图
Fig. 3 HPLC chromatograms of each group in IEC-6 cell migration in DFMO intervention condition



空白 模型 精脒



0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
t / min
*
*
*
* *
空白 模型 精脒
甘草黄酮提取物 50 mg·L−1 甘草黄酮提取物 100 mg·L−1
甘草黄酮提取物 50 mg·L−1 甘草黄酮提取物 100 mg·L−1 甘草黄酮提取物 200 mg·L−1
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道激活信号通路在细胞迁移中起关键作用。多胺调
控了电压门控钾通道(Kv)蛋白表达和细胞内游离
Ca2+浓度([Ca2+]i);Kv 通道在上皮细胞中对调控静
息膜电位(Em)起重要作用,上皮细胞中 Em 通过
控制 Ca2+内流驱动力来调控[Ca2+]i,[Ca2+]i 在损伤
后刺激细胞迁移中起关键作用[9]。鸟氨酸脱羧酶
(ODC)是多胺合成的限速酶,DFMO 是 ODC 的特
异性抑制剂,可抑制细胞内多胺合成,进而导致细
胞迁移的抑制和黏膜修复的延迟[9];K+通道抑制剂
4-AP 则明显抑制损伤后细胞迁移[12]。
益气健脾中药对胃肠黏膜损伤修复的功效已得
到临床和实验证实,但作用机制尚不明确。四君子
汤总多糖、甘草多糖、党参多糖、白术和黄芪糖提
取物、甘草黄酮等均能促进 IEC-6 细胞迁移[8,13-15]。
而黄芪和白术糖提取物促进 IEC-6 细胞迁移的作用
与其影响多胺介导的钾通道激活信号通路有关[16]。
甘草是常用的益气健脾中药,也是益气健脾经典
方剂四君子汤的组成药物之一。黄酮类化合物是甘草
中的主要有效组分之一,生物活性较强,具有抗氧化、
抗肿瘤、抗 HIV、抗溃疡、抗心律失常、保肝、解痉、
镇痛等药理作用[17]。甘草黄酮类化合物是较早被研
究、开发的治疗胃肠病的中药有效成分,对消化性溃
疡有较好疗效[18-20]。本实验结果表明,甘草黄酮提取
物能促进 IEC-6 细胞迁移,逆转由 DFMO 或 4-AP 所
致的细胞迁移抑制,提高细胞迁移过程中细胞内精脒
的量,逆转由 DFMO 所致精脒量的降低,提示益气
健脾中药对胃肠黏膜损伤的修复作用机制与其促进
上皮细胞迁移、调控多胺调控信号通路有关。近年研
究表明 Rho 鸟苷三磷酸对细胞迁移中细胞骨架结构
具有一定影响[21-22],因此益气健脾中药对胃肠黏膜损
伤修复的确切机制还需要进一步深入研究。
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