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石参总黄酮对一氧化氮致大鼠胰岛细胞损伤的保护作用



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2013,25:759-761,791
文章编号:1001-6880(2013)6-0759-04
收稿日期:2013-02-28 接受日期:2013-05-08
* 通讯作者 Tel:86-20-61648591;E-mail:qiuyuchang2013@ 163. com
石参总黄酮对一氧化氮致大鼠胰岛细胞损伤的保护作用
吴伟斌,庞建新,曹 莹,谢宝平,丘玉昌*
南方医科大学药学院新药评价中心,广州 510515
摘 要:采用硝普钠为 NO供体,造成大鼠胰岛 β细胞 RIN-m的损伤,通过检测细胞活力、细胞内丙二醛(MAD)
含量、总谷胱甘肽(GSH)含量和总超氧化物歧化酶(SOD)活性,探讨石参总黄酮的保护作用和机制。结果显
示,石参总黄酮能明显提高损伤细胞的活力,降低细胞内 MDA的含量、提高总 GSH含量和 SOD活力,表明石参
总黄酮对 NO所致 RIN-m细胞的损伤具有保护作用,其机制可能与提高细胞内 GSH含量与 SOD活力有关。
关键词:石参;黄酮;胰岛细胞;一氧化氮
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A
Protective Effect of Total Flavonoids from Urariacrinita Root against Injury
of Rat Pancreatic Islet Cells Caused by Nitric Oxide
WU Wei-bin,PANG Jian-xin,CAO Ying,XIE Bao-ping,QIU Yu-chang*
Center of Drug Evaluation and Research,School of Pharmaceutical Sciences,Southern Medical University,Guangzhou510515,China
Abstract:RIN-m cells were injured by sodium nitroprusside (SNP) ,adonator of NO. The objective of this study was to
evaluate the protective effect of total flavonoids from Urariacrinitaroot (UCRFs)on RIN-m cell. The cell viability,intra-
cellular content of malondiadehyde (MAD)and total glutathione (GSH) ,as well as total activity of superoxide dis-
mutase (SOD)were measured. The experimental results showed that UCRFs significantly improved the viability of RIN-
m cells injured by SNP,as well as ameliorated the intracellular oxidative stress,which was confirmed by the reduction of
intracellular content of MAD. Furthermore,UCRFs increased anti-oxidative ability in INS-1E cells by elevating intracel-
lular GSH content and up-regulating the activity of intracellular SOD. Hence,it was concluded that UCRFs exhibited pro-
tective effect against injury caused by NO in RIN-m cells,possibly through the up-regulation of intrinsic anti-oxidative
activityof cells.
Key words:Urariacrinita;flavonoids;isletcells;nitric oxide
近年来的研究表明,NO 引起的氧化应激损伤
是引起糖尿病的重要环节[1],相对于机体其他组织
细胞,胰岛 β细胞更容易受到 NO 的攻击,导致功能
缺陷[2]。因此,阻断 NO引起的胰岛细胞损伤,成为
防治糖尿病的重要途径。
石参(Urariacrinita)是豆科(Leguminosae)植物
猫尾射(Uraria crinite Desv.)的干燥根,据《广西中
药志》记载,其味甘,气香,性温无毒;有行气止痛,
逐饮化痰,治心胃气痛,痰饮咳嗽之功效[3]。以往
对于石参药理作用的研究少有报道。我们前期研究
表明,石参的提取液具有降低 II 型糖尿病小鼠的空
腹血糖、改善糖耐量、促进胰岛素分泌的作用[4];来
源于石参的总黄酮具有较强的抗氧化能力[5]。本
实验中,我们采用 SNP作为 NO供体,观察石参总黄
酮对 NO引起的胰岛 β 细胞损伤的保护作用,并探
讨可能的作用机制,为进一步开发利用石参打下基
础。
1 材料与方法
1. 1 石参总黄酮的制备
石参总黄酮的制备参见文献[5]。
1. 2 细胞
大鼠胰岛 β细胞株 RIN-m,购自美国 ATCC。
1. 3 试剂
1640 基础培养基(Hyclone) ;胎牛血清(FBS)
(杭州四季青) ;青链霉素(北京吉诺) ;3-(4,5-二甲
基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT) (sigma) ;
硝普钠(Sodium Nitroprusside,SNP) (国药集团化学
试剂有限公司) ;DMSO(广州化学试剂厂) ;总谷胱
DOI:10.16333/j.1001-6880.2013.06.005
甘肽、总 SOD 活性、丙二醛(MDA)检测试剂盒(碧
云天生物技术研究所)。
1. 4 仪器
二氧化碳培养箱(Thermo) ;恒温水浴箱(上海
一恒) ;恒温培养箱(Shel Lab) ;高速低温离心机
(Sigma) ;连续波长紫外分光光度计(Bio-Rad) ;
1. 5 RIN-m细胞 SNP损伤模型的构建
RIN-m细胞用含 10% FBS、1%青链霉素的 1640
完全培养基培养,对数生长期细胞按 1 × 104 /孔的
细胞量铺入 96 孔板中,培养过夜后,加入不同浓度
的 SNP(5、8、10、15、20 mmol /L) ,分别培养 3 h 和 4
h。培养结束后,吸弃培养基,每孔加入 100 μL的新
鲜培养基和 10 μL的含 5 mg /mL MTT的 PBS溶液,
继续培养 4 h,吸弃培养基,每孔加入 DMSO100 μL,
于 570 nm波长处读数。每组 3 个复孔。
1. 6 石参总黄酮对细胞活力的影响
对数生长期 RIN-m细胞按 1 × 104 /孔的细胞量
铺入 96 孔板中。把含有梯度浓度的石参总黄酮的
完全培养基加入孔板,培养 4 h 后,更换培养基为含
10 mmol /LSNP 的完全培养基,再培养 3 h 后,吸弃
培养基,及后每孔加入 100 μL 的新鲜培养基和 10
μL的含 5 mg /mL MTT的 PBS溶液;培养 4 h 后,吸
弃培养基,每孔加入 DMSO100 μL,于 570 nm 波长
处读数。实验分为空白组、模型组、给药组(分别含
石参总黄酮 0. 01、0. 05、0. 1、0. 2、0. 3 mg /mL)。每
组 3 个复孔。
1. 7 石参总黄酮对细胞内 MAD 含量和总 SOD 活
性的影响
对数生长期 RIN-m细胞按 1 × 104 /孔的细胞量
铺入 96 孔板中。把含有梯度浓度的石参总黄酮的
完全培养基加入孔板,培养 4 h 后,更换培养基为含
10 mmol /L SNP的完全培养基,再培养 3 h 后,吸弃
上清,孔板置于冰上,以预冷的 PBS 荡洗细胞两次,
完全吸去 PBS后,每孔加入细胞裂解液 200 μL,冰
浴中裂解 90 min,后用低温高速离心机 4 ℃下以
1600 g离心 10 min,取上清。按照试剂盒的步骤检
测细胞内丙二醛(MDA)的含量和总 SOD 活性。实
验分为空白组、模型组、给药组(分别含石参总黄酮
0. 01、0. 05、0. 1、0. 2、0. 3 mg /mL)。每组 3 个复孔。
1. 8 石参总黄酮对细胞内总谷胱甘肽含量的影响
对数生长期 RIN-m细胞按 1 × 104 /孔的细胞量
铺入 96 孔板中。把含有梯度浓度的石参总黄酮的
完全培养基加入孔板,培养 4 h 后,更换培养基为含
10 mmol /L SNP的完全培养基,再培养 3 h 后,吸弃
上清,孔板置于冰上,以预冷的 PBS 荡洗细胞两次,
完全吸去 PBS 后,按试剂盒要求,每孔加入蛋白去
除试剂 S100 μL,冰浴中用细胞刮子刮下细胞,收集
于 EP管中,并在液氮和 37 ℃温水中进行两次反复
冻融。然后用低温高速离心机 4 ℃下以 10000 g 离
心 10 min,取上清,按试剂盒步骤检测总谷胱甘肽的
含量。实验分为空白组、模型组、给药组(分别含石
参总黄酮 0. 01、0. 05、0. 1、0. 2、0. 3 mg /mL)。每组
3 个复孔。
1. 9 统计分析
实验数据均以 mean ± SD 表示,使用 SPSS13. 0
统计软件进行单因素方差分析,使用 LSD 进行组间
的两两比较,P < 0. 05 视为有统计学意义。
2 实验结果
2. 1 RIN-m细胞 SNP损伤模型的构建
SNP是外源性 NO供体,在培养液中转变为 NO
而损伤细胞。如图 1 所示,不同浓度的 SNP作用于
067 天然产物研究与开发 Vol. 25
RIN-m细胞后,均使 OD值明显下降,表明细胞受到
NO的损伤。其中 10 mMSNP 作用 3 h,使细胞活力
下降约 50%(与空白对照比) ,因此,后续实验选择
10mMSNP作用 3 h构建损伤模型。
2. 2 石参总黄酮对细胞活力的影响
图 2 显示,石参总黄酮在 0. 05 ~ 0. 3 mg /mL范
围内,能显著提高细胞的活性(P < 0. 05) ,表明石参
总黄酮对受 SNP损伤的 RIN-m细胞具有保护作用,
并呈一定的浓度依赖性(方差不齐)。
2. 3 石参总黄酮对细胞内 MAD含量的影响
从图 3 可以看出,受 NO 损伤后,细胞内 MAD
含量明显升高,石参总黄酮在 0. 05 ~ 0. 3 mg /mL 范
围内,明显降低损伤细胞内 MAD 含量,表明石参总
黄酮能减轻 NO所致的细胞脂质过氧化程度。
图 3 石参总黄酮对细胞内 MDA含量的影响
Fig. 3 Effect of UCRFs on intracellular MDA content
2. 4 石参总黄酮对细胞内总 SOD活性的影响
图 4 显示,受 NO损伤后,细胞内总 SOD活性明
显下降,石参总黄酮在 0. 05mg /mL ~ 0. 3mg /mL 范
围内,明显提高损伤细胞内总 SOD 活性(P <
0. 05) ,并呈一定的浓度依赖性。
图 4 石参总黄酮对细胞内 SOD活性的影响
Fig. 4 Effects of UCRFs on intracellular SOD activity
2. 5 石参总黄酮对损伤细胞内总谷胱甘肽含量的
影响
从图 5 可以看出,受 NO损伤后,细胞内总谷胱
甘肽含量明显下降,石参总黄酮在 0. 1 mg /mL ~ 0. 3
mg /mL范围内,显著提高损伤细胞内总谷胱甘肽含
量(P < 0. 05)。
图 5 石参总黄酮对细胞内总谷胱甘肽浓度的影响
Fig. 5 Effects of UCRFs on intracellular total GSH content
3 讨论
本实验中,我们用 SNP 作为 NO 的外源性供体
加入到培养体系,造成 NO 对胰岛 β 细胞的损伤。
一氧化氮(NO)是一种弱自由基,通过多种途径参与
糖尿病的发生发展过程。NO 可直接抑制细胞线粒
体的能量代谢,损伤 DNA,导致胰岛细胞发生凋亡
或坏死[6];此外,NO还可以与活性氧类中间产物发
生反应,生成过氧亚硝酸盐阴离子(OONO-)等活性
氮(reactive nitrogen species,RNS)和(或)活性氧类
(reactive oxygen species,ROS)物质,进而损伤细
胞[7,8],最终导致胰岛 β细胞功能障碍。
本实验中,石参总黄酮能明显提高 SNP 损伤后
细胞的活力,降低细胞 MAD 含量,表明石参总黄酮
对受 NO损伤的 RIN-m 细胞具有较好的保护作用。
GSH和 SOD 是细胞内自身存在的重要的对抗 NO
损伤的物质。GSH 可清除细胞内亲电基团,调节
NO平衡[9];SOD 主要清除细胞代谢产生的超氧阴
离子,在减少过氧亚硝酸根生成的过程中起主要作
用[10]。给予石参总黄酮后,细胞内 GSH 含量和
SOD的活性均显著性上升,提示石参总黄酮可能通
过提高 RIN-m细胞自身的抗氧化能力来抵抗 NO引
起的损伤。
以上结果显示,石参总黄酮对 NO 所致的胰岛
细胞损伤具有较好的保护作用,具有一定的开发价
值。
参考文献
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167Vol. 25 吴伟斌等:石参总黄酮对一氧化氮致大鼠胰岛细胞损伤的保护作用
解成其他化合物后再起作用。
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